Российская открытая академия транспорта Московского государственного университета путей

Российская открытая академия транспорта Московского государственного университета путей сообщения ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ лекции

Одноэтажное промышленное здание

Достоинства и недостатки железобетонных конструкций: + долговечность; + сейсмо- и виброустойчивость; + огнестойкость; + дешевизна материалов для изготовления; + незначительные расходы на эксплуатацию. - большая масса конструкций; - повышенная тепло- и звукопроводность; - сложность производства работ в зимний период.

Литература по железобетонным конструкциям: 1. Байков В. Н. , Сигалов Э. Е. Железобетонные и каменные конструкции. Общий курс. – М. : , Стройиздат, 1991; 2. Ягубов Б. А. Строительные конструкции, основания и фундаменты. – М. : , Стройиздат, 1991; 3. Заикин А. И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий (примеры расчёта): Учебное пособие – М. : изд-во Ассоциации строительных вузов, 2007; 4. Сазыкин И. А. Архитектура и строительные конструкции. Ч. 1. Железобетонные конструкции. Учебное пособие для студентов специальности 290900. Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство. – М. : , РГОТУПС, 2003.

Нарастание прочности бетона во времени

Деформативность бетона

Деформативность бетона

Деформативность бетона

εb = εу + εп Деформации: ОБЪЕМНЫЕ от усадки бетона, от изменения температуры При однократном загружении кратковременной нагрузкой СИЛОВЫЕ От действия нагрузок При длительном действии нагрузок (ползучесть) При действии многократно повторяющейся нагрузки

Усадка бетона

Модуль деформаций бетона (модуль упругопластичности бетона) Eb’ = Eb ( 1 – λ ) , где λ – коэффициент пластичности бетона λ = εп / εb Для обычного (тяжёлого) бетона при сжатии Eb = (4900 В) / (14 + В)

Способы армирования железобетонных элементов

Диаграмма σ – ε для арматуры

Горячекатаная арматурная сталь периодического профиля

Расчёт конструкций по предельным состояниям: ПЕРВАЯ ГРУППА – по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. (общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения; хрупкое, вязкое, усталостное разрушение; разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды; резонансные колебания и т. д. ) ВТОРАЯ ГРУППА – по непригодности к нормальной эксплуатации. (состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений, колебаний и т. д. ) 1 6

Классификация нагрузок и воздействий: ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕННЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ КРАТКОВРЕМЕННЫЕ ОСОБЫЕ СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК: ОСНОВНЫЕ и ОСОБЫЕ 1 7

Армирование балки

Предельные состояния. Метод предельных состояний относится к полувероятностным методам. Значения расчетных внутренних напряжений от нагрузки определяются с обеспеченностью 0, 999, т. е. допускается лишь 0, 1% случаев превышения за весь период эксплуатации; значение расчетного сопротивления по пределу текучести устанавливается аналогично. 19

Нагрузки и воздействия Постоянные нагрузки и воздействия - собственный вес конструкций, давление грунта, усилия от предварительного напряжения, гидростатическое и фильтрационное давление на гидросооружение. Временные длительные нагрузки - вес стационарного оборудования, давление жидкостей и газов в емкостях и трубопроводах, а также температурные технологические воздействия. Кратковременные нагрузки - снег, ветер, климатические температурные воздействия, подъемнотранспортное оборудование, толпа, а также воздействия волн, льда и судов на гидросооружения. Особые нагрузки - аварийные, сейсмические, от воздействий взрыва и от изменения структуры грунтов. В расчетах по первой группе предельных состояний в нормативные значения нагрузок рn вводят f >1, 0. Например, для веса металлических конструкций f =1, 05 (1, 1 - когда усилия от собственного веса коэффициенты надежности по нагрузке превышают 50% общих усилий). Расчетная нагрузка р = р n · f 20

Нагрузки и воздействия Основные сочетания - постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия. Особые сочетания - постоянные, временные длительные, кратковременные нагрузки и воздействия + одна из особых нагрузок. Малая вероятность одновременного воздействия нескольких нагрузок максимальной расчетной величины учитывается коэффициентом сочетания ψ ≤ 1, 0. Для временных длительных нагрузок ψ1 = 0, 95 , для кратковременных ψ2 = 0, 9. В особых сочетаниях ψ1 = 0, 95 , а ψ2 = 0, 8, при этом особую нагрузку принимают без снижения. Для сейсмических районов значения коэффициентов сочетаний установлены в специальных нормах. 21

Нагрузки и воздействия Для учета класса ответственности зданий и сооружений значения нагрузок и воздействий следует умножать на коэффициенты надежности по назначению (ответственности) n. Здания и сооружения по степени ответственности, которая определяется размером материального и социального ущерба при отказе, делят на три класса (уровня): Класс I. Основные здания и сооружения объектов, имеющих особо важное хозяйственное и (или) социальное назначение, - главные корпуса ТЭС, АЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой более 200 м, телевизионные башни, резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью свыше 10 тыс. м 3, крытые спортивные сооружения с трибунами, здания театров, кинотеатров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев, государственных архивов и т. п. - n = 1, 0. Класс II. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное хозяйственное и (или) социальное значение (объекты промышленного, сельскохозяйственного, жилищно-гражданского назначения и связи, не вошедшие в I и III классы) - n = 0, 95. Класс III. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное хозяйственное и (или) социальное значение, склады без процессов сортировки и упаковки для хранения сельскохозяйственных продуктов, удобрений, химикатов, угля, торфа и др. , теплицы, парники, одноэтажные жилые дома, опоры проводной связи, опоры освещения населенных пунктов, временные здания и сооружения, ограды и т. п. - n = 0, 9. 22

Нагрузки и воздействия Коэффициент условий работы с учитывает самые различные факторы, сложно представляемые в аналитическом виде, как то: упрощение расчетной схемы, влияние коррозии, местные несовершенства, приближенный учет динамических воздействий и т. д. с < 1 - неблагоприятные условия эксплуатации; с > 1 - благоприятные условия эксплуатации. Диапазон изменения 0, 7 < с < 0, 2. 23