19. Конструктивные требования, обеспечивающие прочность наклонных сечений по моменту. Эпюра материалов.

По изгибающему моменту несущая способность не должна быть ниже несущей способности нормального сечения, проходящего через ту же точку.

О – центр сжатой зоны.

А) схема армирования

Б) Эпюра моментов и материалов

В) Эпюра поперечных сил

I-I Место теоретического обрыва 2 Ø 16

II-II место их фактического обрыва

1 – эпюра расч. момента от нагрузки

2 – эпюра момента вспомогательных нормальных сечений элемента (эпюра материалов)

Если всю продольную растянутую арматуру, определенную по нормальному сечению с максимальным изгибающим моментом доводят до опор с надлежащей её анкеровкой, то условие прочности по изгибающему моменту удовлетворяют по любому изгибающему моменту даже без учета поперечной арматуры лишь благодаря одной продольной арматуре.

В этих условиях необходимость расчета наклонных сечений по изгибающему моменту отпадает.

Если выполняется анкеровка продольной арматуры на свободной опоре, т е обеспечивается полная анкеровка, то условие прочности элемента на изгибающий момент гарантируется на всех наклонных сечениях, начинающихся у грани опоры.

Для опорной зоны элементов с продольной арматурой и без анкеров расчетное сопротивление принимают ниже при расчете прочности по изгибающему моменту.

В целях экономии металла часть продольной арматуры не >50% расчетной площади бетона. Может не доводиться до опор, а обрываться в пролете там, где она уже не требуется, согласно расчету прочности элементов по нормальному сечению.

Обрываемые стержни должны быть заведены за место своего теоретического обрыва эпюры изгибающих моментов (сечение I-I) на велечину W на протяжении которой для гарантии условий прочности по изг моментам в наклонном сечении (сеч III-III) отсутствие обрываемых стержней компенсируется поперечной арматурой. Требуемый размер W устанавливается расчетом прочности элемента (III-III) на действие изгибающих моментов, при этом наклонное сечение должно быть равнопрочно с нормальным сечением I-I. По указанию нормальный размер W должен приниматься не менее 20d , где d – Ø обрываемого стержня.

W≥Q1/2qsw+5d

Q1-поперечная сила в точке теоретического обрыва

Qsw=RswAsw/S

1*. Материалы для каменных конструкций (камни и растворы).

Каменные материалы.

В качестве каменных материалов используют штучные каменные материалы массой до 40 кг.

- Керамический кирпич

-керамический камень

- камни природные правильной формы

- бутовые камни неправильной формы

- бетонные камни

Для каменных кладок в качестве смесей из неорганического вяжущего (цемент, известь, глина), мелкого заполнителя (песок), вода и специальные добавки.

По виду применяемых вяжущих строительные растворы подразделяют цементные, известковые и смешанные:

- цементно-известковые

- глиняные.

Строительные растворы должны в свежеизготовленном состоянии обладать подвижность и водоудерживающей способностью, а в затвердевающем состоянии обеспечивать необходимую прочность кладки. При необходимости увеличения несущей способности каменной кладки применяют разные способы её армирования стальной арматурой. Использование армокаменной кладки позволяет значительно расширить область применения каменных конструкций.

Каменные материалы классифицируют:

по происхождению

А) природные камни из каменных карьеров

- каменные блоки

- бут

- щебень

Б) искусственные камни, изготовляемые путем обжига

- кирпич

- керамические камни

- облицовочные плитки

- необожженные камни (кирпич силикатный, шлаковые бетонные камни из тяжелого или легкого бетона)

2) по структуре

А) полнотелый кирпич и сплошные камни

Б) пустотный кирпич и камни с пустотами различной структуры

Для ручной каменной кладки применяют кирпичи следующих видов: керамический обыкновенный пластического и полусухого прессования, кирпич силикатный, кирпич шлаковый. Одинарный 250х120х65 и модульный 250х120х88.

Кирпич одинарный обычно полнотелый либо с технологическими пустотами. Модульный кирпич с технологическими пустотами, либо пустотелый с круглыми или щелевидными пустотами. Для ручной каменной кладки применяют штучные камни (керамический, бетонный, природные камни правильной формы, бут). Керамические камни изготавливают пустотелые пластического прессования 250х120х138 мм с поперечными и продольными пустотами.

Камни бетонные сплошные и пустотелые делают из тяжелого и легких бетонов (бетон на пористых заполнителях; силикатный; пористый).

Фибропенобетон.

Природные камни правильной формы выпиливают из массива горных пород или распиливают из блоков заготовок. Для этих изделий применяют твердые горные породы и осадочные (гранит, известняк, вулканический туф.).

Природный бутовый камень (неправильная форма) добывают из осадочных горных пород – плотный известняк, доломит, песчаник. Камни из природных материалов не должны иметь следов выветривания, прослоек глины, расслаивания, выветривания.

Прочность каменных материалов проверяют на образцах на сжатие, а кирпич ещё и на изгиб. Камень и бетон – хрупкие материалы. Предел прочности на сжатие в 10-15 раз > прочности на растяжение. В таких материалах основной прочностной характеристикой служит предел прочности на осевое сжатие, по которой устанавливают марку по средней прочности. Кирпич и камни для каменных и армокаменных конструкций выпускают следующих марок прочности на основе сжатия:

Камни малой прочности: легкий бетон и природные камни

Марки: 4, 7, 10, 15, 25,35, 50 кг\см2

Камни средней прочности (кирпич; керамические, бетонные и природные камни)

Марки: 75,100,125,150,200

Камни высокой прочности (кирпич, природные и бетонные камни)

Марки: 250, 400, 500, 600, 800, 1000.

Для строительных растворов установлены следующие марки по пределу прочности на основе сжатия: 4, 10, 25, 50, 100, 150, 200

Растворы с плотностью в сухом состоянии = 1500 и > называют тяжелыми, до 1500 – легкими.

Марку камня по морозостойкости устанавливают испытанием образцов – эталонов на переменное замораживание и оттаивание. За марку принимают предельное количество циклов, при котором образцы снижают прочность не менее чем не 20-25 % и не имеет признаков разрушения. Для каменных материалов нормами устанавливают марку по морозостойкости от Мрз 10 до Мрз 300.

2*. Механические свойства каменных кладок (неармир.)

Прочность и деформативность каменной кладки зависит от:

1)прочности и деформативности камней и раствора

2)размера и формы камня

3)подвижности раствора и степени заполнения вертикальных швов

4)качества кладки (обеспечения равномерной толщины и плотности горизонтальных швов)

5)сцепления раствора с камнем

Увеличение толщины швов ведёт к уменьшению прочности кладки

Осн.прочностные характеристики кам.кладки:

1)временное сопротивление сжатию (Ru-средний предел прочности)

2)расчётное сопротивление осевому сжатию R

3)расчётное сопротивление осевому растяжению Rt

4)расчётное сопротивление растяжению при изгибе Rtb

5)расчётное сопротивление срезу Rsq

Основные деформативные характеристики кладки:

1)модуль упругости кладки (начальный модуль деформации) Ео

2)упругая характеристика кладки α

3)модуль деформации кладки Е

4)коэффициент ползучести кладки γcr

5)коэффициент линейного расширения αt

6)коэффициент трения μ