39. Какая принята классификация нагрузок, с какой целью вводиться коэффициент надежности?

Совокупность нагрузок

• Постоянные (Природные, Искусственные (предварительные напряжения))

• Временные (длительные (вес врем перегородки), кратковременные (вес людей), особые (сейсмические, взрывные воздействия).

При расчете необходимо также учитывать степень ответственности и капитальности зданий, степень опасности последствий наступления тех или иных предельных состояний. Для этого применяется коэффициент надежности по назначению _n.

На коэффициент надежности по назначению следует делить предельное значение несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения деформаций, раскрытия трещин или умножать расчетные значения нагрузок, усилий или иных воздействий.

Значение коэффициента надежности по назначению _n

По классу ответственности сооружения: I – 1;II-0.95;III-0.9

Повышенный уровень (I класс) принимается для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000м³ и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).

Нормальный уровень ответственности (II класс) принимается для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).

Пониженный уровень ответственности (III класс) принимается для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (летние павильоны, небольшие склады и т.п.).

40. Какие установлены нормативные сопротивления бетона? как определяется расчетное сопро­тивления бетона для I и II групп предельных состояний?

Нормативными сопротивлениями бетона являются со­противление осевому сжатию призм (призменная проч­ность) R_bn и сопротивление осевому растяжению R_btn, которые определяются в зависимости от класса бетона по прочности (при обеспеченности 0,95). Нормативную призменную прочность определяют по эмпирической формуле: R_bn = В (0,77 - 0,00125 В); при этом R_bn≥0,72В.

Нормативное сопротивление осевому растяжению R_btn определяют в соответствии с зависимостью R_bt=0,233 ³√R². При контроле класса бетона по прочности на осевое растяжение нормативное сопротивление бетона осевому растяжению R_btn принимают равным его гарантирован­ной прочности (классу) на осевое растяжение. Расчетные сопротивления бетона для расчета по пер­вой группе предельных состояний определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности по бетону: при сжатии — γ_bc=1,3, при растяжении — γ_bt =1,5, а при контроле прочности на растяжение — γ_bt =1,3. Расчетное сопротивление бе­тона осевому сжатию: R_b = R_bn/ γ_bс; расчетное сопротивление бетона осевому растяжению: R_bt = R_btn/ γ_bt;

Расчетное сопротивление сжатию тяжелого бетона классов В50, В55, В60 умножают на коэффициенты, учи­тывающие особенность механических свойств высоко­прочного бетона (снижение деформаций ползучести), соответственно равные 0.95; 0.925 и 0.9. При расчете элементов конструкций расчетные со­противления бетона R_b и R_bt уменьшают. В отдельных случаях увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условий работы бетона γ_bi, учитывающие следующие факторы: особенности свойств бетонов; дли­тельность действия нагрузки и ее многократную повто­ряемость, условия, характер и стадию работы конструк­ции; способ ее изготовления, размеры сечения и т. п.

Расчетные сопротивления бетона для расчета по вто­рой группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону γ_b=1, т.е. прини­мают равными нормативным значениям R_{b, ser} = R_bn ; R_{bt, ser} = R_btn и вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона γ_bi=1 за исключением случаев расчета железобетонных элементов по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки, когда следует вводить коэффициент γ_bi=1, установленный нор­мами.

Под прочностью бетона понимают его способность сопротивляться воздействию внешних сил, не разрушаясь.

Прочность бетона зависит от многочисленных факторов: структуры, марки и вида цемента, водоцементного отношения, вида и прочности крупных и мелких заполнителей, вида напряженного состояния, формы и размеров образца, длительности загружения.

Прочность бетона зависит от времени (наиболее интенсивный ее рост происходит в первые 28 суток).

В железобетонных конструкциях бетон преимущественно используется для восприятия сжимающих напряжений. Поэтому за основную характеристику прочностных свойств бетона принята его прочность на осевое сжатие, устанавливаемая, как правило, путем испытания стандартных кубов размером 150х150х150 мм, испытанных при температуре (20 ± 2) ^оС через 28 дней твердения в нормальных условиях (температуре воздуха 15...20^оС и относительной влажности 90... 100%). Реже испытания проводят на цилиндрах диаметром (d) 100, 150, 200 и 300 мм с высотойh= 2d.

За кубиковую прочность бетона принимают временное сопротивление Rэталонных кубов.

Вблизи опорных плит пресса силы трения, направленные внутрь, создают как бы обойму и тем самым увеличивают прочность образцов при сжатии. Поэтому бетонный куб получает форму двух усеченных пирамид (р. а). При отсутствии сил трения характер разрушения меняется, происходит раскалывание куба по плоскостям (р. б).(СМ РИС)

Реальные железобетонные конструкции по своей форме значительно отличаются от кубов. Для этой цели используют другую характеристику - призменную прочность бетона.

Основной характеристикой прочности бетона сжатых элементов является призменная прочность. Под призменной прочностью R_bпонимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением высоты призмыhк размеру а квадратного основания, равным 4.

При отношении высоты призмы к стороне основания h /а >4 влияние сил трения практически исчезает, и прочность становится постоянной и равной

R_b=_bR

Пределом длительного сопротивления бетона называют наибольшие статические неизменные во времени напряжения, которые он может выдерживать неограниченно долгое время без разрушения.

При длительном действии нагрузки бетонный образец разрушается при напряжениях, на 10...15% меньших, чем при кратковременной нагрузке. Это обусловлено влиянием развивающихся неупругих деформаций.

При быстром загружении (в течение 0,2 с и менее) прочность бетона возрастает до 20 %.