- •Федеральное агентство по образованию
- •1.2. Области применения железобетонных и каменных конструкций
- •1.3. Перспективы развития
- •Раздел 2. Общие положения
- •2.1. Сущность железобетона
- •2.2. Достоинства и недостатки железобетонных конструкций
- •2.3. Виды железобетонных конструкций
- •Раздел 3. Бетон
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Классификация бетонов
- •3.3. Структура бетона
- •3.4. Собственные деформации бетона
- •3.5. Прочность бетона
- •3.5.1. Кубиковая прочность
- •3.5.2. Призменная прочность
- •3.5.3. Прочность бетона на осевое растяжение
- •3.5.4. Прочность бетона на срез и скалывание
- •3.5.5. Классы и марки бетона
- •Как случайной величины:
- •3.5.6. Прочность бетона при длительном действии нагрузки
- •3.5.7. Прочность бетона при многократно повторяемых нагрузках
- •3.5.8. Динамическая прочность бетона
- •3.6. Деформативность бетона
- •3.6.1. Деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой
- •При сжатии и растяжении:
- •3.6.2. Деформации при длительном действии нагрузки
- •Различной длительности загружения.
- •3.6.3. Деформации бетона при многократно повторяющемся действии нагрузки
- •При многократном повторном загружении бетонного образца:
- •4.2. Физико-механические свойства сталей
- •4.3. Классификация арматуры
- •4.4. Применение арматуры в конструкциях
- •4.5. Арматурные сварные изделия
- •4.6. Арматурные проволочные изделия
- •4.7. Соединения арматуры
- •4.8. Неметаллическая арматура
- •Раздел 5. Железобетон. Свойства
- •5.1. Сцепление арматуры с бетоном
- •5.2. Условия совместной работы бетона и арматуры
- •5.3. Анкеровка арматуры в бетоне
- •5.4. Защитный слой бетона в железобетонных элементах
- •5.5. Собственные напряжения в железобетоне
- •5.6. Коррозия железобетона и меры защиты от нее
- •Раздел 6. Основы теории сопротивления железобетона
- •6.1. Стадии напряженно-деформированного состояния (ндс)
- •6.2. Метод расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям
- •6.2.1. Две группы предельных состояний
- •6.2.2. Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки.
- •6.2.3. Нормативные и расчетные сопротивления бетона
- •6.2.4. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры
- •6.2.5. Коэффициенты метода предельных состояний
- •Раздел 7. Изгибаемые элементы
- •7.1. Конструктивные требования к армированию элементов
- •7.2. Конструирование плит
- •7.3. Конструирование балок
- •7.4. Расчет сечений изгибаемых балок по предельным состояниям I группы
- •7.4.1. Общий способ расчета прочности по нормальным сечениям
- •По нормальному сечению.
- •7.4.2. Расчет прочности по нормальным сечениям элементов прямоугольного и таврового профилей
- •7.4.3. Расчет прочности элементов по наклонным сечениям
- •Расчете его по прочности на действие поперечной силы
- •Раздел 8. Внецентренно-сжатые элементы
- •8.1. Конструирование внецентренно-сжатых элементов
- •8.2. Расчет прочности внецентренно-сжатых элементов
- •Внецентренно-сжатого элемента
- •8.4. Сжатые элементы, усиленные косвенным армированием
- •8.5. Расчет прочности элементов на местное действие нагрузки
- •Раздел 9. Растянутые элементы
- •9.1. Конструктивные особенности
- •9.2. Расчет прочности центрально-растянутых элементов
- •9.3. Расчет прочности внецентренно-растянутых элементов
- •Раздел 10. Предварительное напряжение в железобетонных конструкциях
- •10.1. Сущность предварительного напряжения
- •10.1.1. Способы и методы натяжения арматуры
- •10.1.2. Виды обжатия
- •10.1.3. Виды анкеров
- •10.2. Значения предварительных напряжений
- •10.3. Потери предварительных напряжений
- •Раздел 11. Каменные и армокаменные конструкции
- •1.Материалы для каменной кладки и их свойства
- •Основной характеристикой каменных материалов для несущих
- •1.1. Кирпич.
- •1.2. Керамические камни.
- •1.3. Естественные камни.
- •1.4. Раствор.
- •2.Прочность кладки при сжатии
- •2.1. Неармированная кладка
- •2.2.Армированная кладка
- •При внецентренном сжатии с малым эксцентриситетом
- •3. Местное сжатие (смятие)
- •4.Коэффициент продольного изгиба
- •5. Деформационные швы
- •6. Жесткость зданий с каменными стенами
- •7. Расчет элементов зданий с каменными
- •7.1.Общие указания
- •7.2. Центрально сжатые элементы
- •7.2.1.Примеры расчета центрально сжатых элементов
- •7.3.Внецентренно сжатые элементы
- •7.3.1.Случай малых эксцентриситетов.
- •7.3.2.Случай больших эксцентриситетов.
- •7.3.3.Примеры расчета центрально сжатых элементов
- •8.Расчет по раскрытию трещин
- •10. Расчет кирпичного здания на горизонтальную
- •Расчетной силой n, с коэффициентом перегрузки 0,9;
- •Литература
5. Деформационные швы
Колебание температуры наружного воздуха вызывают деформацию кладки, а при большой длине стены могут появляться даже вертикальные трещины. Неравномерная плотность грунтов основания или различная этажность здания вызывают появление вертикальных и наклонных трещин. Чтобы предупредить возникновение трещин в стенах зданий , устраивают температурные швы. Расстояние между температурными швами зависит от величины расчетной зимней наружной температуры. Величина укорочения стены между швами при изменении температуры определяются по формуле:
Δℓ═ℓ(t1 - t2 ) αt ,
где Δℓ - температурное укорочение ( полное) участка стен;
ℓ - длина стены между температурными швами;
t1 - t2 – разность температур;
αt – коэффициент линейного укорочения кладки;
для глиняного кирпича αt = 0,000005;
для природных камней αt = 0,000008;
для силикатного кирпича αt = 0,00001
Температурные швы разрезают здание до уровня обреза фундаментов,
так как ниже этого уровня колебания температуры незначительны. Часто температурные и осадочные швы в плане совмещаются. Расстояние между температурными швами в стенах отапливаемых зданий, при которых трещины не появляются, установлены нормами и приведены в табл.13.
Таблица 13
Максимальные расстояния s в м между температурными швами в стенах
отапливаемых зданий
Расчетная зимняя наружная температура в град. |
Кладка из обыкновенного глиняного кирпича и керамических камней на растворах марок |
Кладка из силикатного кирпича и бетонных камней на растворах марок. | ||||
100-50 |
25-10 |
4 |
100-50 |
25-10 |
4 | |
-40 и ниже |
40 |
65 |
85 |
25 |
35 |
45 |
От – 30 до –39 |
50 |
75 |
100 |
30 |
40 |
50 |
От –20 до –29 |
60 |
90 |
120 |
40 |
50 |
60 |
От –10 до –19 |
80 |
120 |
150 |
45 |
60 |
80 |
-10 и выше |
100 |
150 |
200 |
50 |
75 |
100 |
Примечание: 1. Для кладки из природного камня расстояния между температурными швами принимаются как для кладки из силикатного кирпича с умножением на коэффициент 1,25 2. Для стен закрытых не отапливаемых зданий расстояния, указанные в таблице, должны уменьшаться путем умножения на коэффициент 0,7; для открытых каменных сооружений – на коэффициент ) 0,5. |
В стенах из монолитного бетона и бутобетона в каждом этаже по периметру здания на уровне подоконников и перемычек закладывают специальную арматуру для восприятия усадочных и температурных напряжений. Общее сечение арматуры в каждом месте должно быть не менее 0,05% площади сечения пояса кладки ( от оконной перемычки до подоконника вышележащего этажа).
6. Жесткость зданий с каменными стенами
Каменные стены вместе с перекрытиями образуют пространственную коробку, которая воспринимает все действующие на здание вертикальные и горизонтальные нагрузки и обеспечивает ему прочность и устойчивость. Вертикальную нагрузку воспринимают несущие стены, простенки и столы Горизонтальную ветровую нагрузку воспринимает каменная коробка в целом.
Здание с каменными стенами рассматривается как вертикальная консоль сложного поперечного сечения, заделанная в фундамент, и рассчитывается на вертикальную и горизонтальную (ветровую) нагрузки. Причем стены и столбы принимаются опирающимися в горизонтальном направлении на систему опор: на междуэтажные перекрытия , покрытия и поперечные стены.
По степени жесткости опоры делятся на жесткие и упругие. Согласно указаниям норм жесткими опорами являются следующие конструкции:
-поперечные каменные стены, поперечные рамы с жесткими узлами, вертикальные железобетонные диафрагмы, рассчитанные на восприятие ветровой нагрузки, передающейся от продольных стен;
-междуэтажные перекрытия, если расстояние между поперечными стенами менее величин приведенных в табл.14;
-железобетонные пояса. уложенные по продольным и поперечным стенам в плоскости перекрытий.
При таком размещении поперечных жестких опор считается, что здание имеет жесткую конструктивную схему.
Таблица 14
Максимальные расстояния Lст в м между поперечными конструкциями, при которых покрытия и перекрытия считаются жесткими для стен и столбов.
Тип перекрытия |
Группа кладки | ||||
I |
II |
III |
IV | ||
А |
Железобетонные и армокаменные сборные замоноличенные и монолитные покрытия и перекрытия |
54 |
42 |
30 |
- |
Б |
Перекрытия и покрытия из сборных железобетонных настилов и из железобетонных или стальных балок с настилом из плит или камней |
42 |
36 |
24 |
- |
В |
Деревянные перекрытия и покрытия |
30 |
24 |
18 |
12 |
Примечания: 1. Указанные в таблице предельные расстояния должны быть уменьшены в следующих случаях: а) при скоростных напорах ветра 70 и 100 кг/м2- соответственно на 15 и 25%, б) при высоте зданий 21-32м –на 10%, 33-48м –на 20% и более 48м- на 25%, в) для узких зданий при ширине здания б менее двойной высоты этажа Н-пропорционально отношению б ---- 2H 2.Указанные в таблице расстояния Lст не распространяются на здания из крупных панелей. 3. В сборных замоноличенных перекрытиях типа А стыки между плитами должны быть усилены для передачи через них растягивающих усилий ( путем сварки выпусков арматуры, прокладки в швах дополнительной арматуры с заливкой швов раствором марки не ниже 100- при плитах из тяжелого бетона и марки не ниже 50- при плитах из легкого бетона). 4. В перекрытиях типа Б швы между плитами или камнями, а также между элементами заполнения и балками должны быть тщательно заполнены раствором марки не ниже 50. |
Если расстояния между поперечными конструкциями жесткости превышают величины. приведенные в табл…, отсутствуют железобетонные пояса, продольные стены и столбы рассматриваются как стойки рам, заделанные в грунт и связанные шарнирно с перекрытиями. В этом случае влияние поперечных стен на устойчивость коробки здания не учитывается и считают, что здание имеет упругую конструктивную схему.