- •Общие требования к строительным конструкциям. История развития каменных конструкций.
- •Материалы для каменной кладки. Основные требования к каменным материалам. Виды каменных кладок.
- •Стадии работы кладки при осевом сжатии. Факторы, влияющие на прочность кладки. Предельная прочность кладки на сжатие.
- •Деформативные свойства кладки, модуль деформаций.
- •Работа кладки при центральном сжатии и ее расчет.
- •Определение гибкости сжатых элементов и учет влияния гибкости и длительности действия нагрузки на несущую способность кладки.
- •Работа кладки при внецентренном сжатии и ее расчет. Учет случайных эксцентриситетов.
- •Способы армирования каменной кладки. Сетчатое армирование. Процент армирования каменной кладки
- •Как определяется упругая характеристика и коэффициент продольного изгиба кладки с сетчатым армированием.
- •Работа кладки с сетчатым армированием при внецентренном сжатии и ее расчет.
- •Продольное армирование каменной кладки. Способы усиления кладки обоймами.
- •Конструктивные схемы каменных зданий.
- •Основы расчета несущих стен зданий с жесткой конструктивной схемой.
- •Выведите формулу расчета несущей способности простенка наружной стены в наиболее опасных сечениях.
- •Выведите формулу расчета несущей способности центрально сжатого участка стены в наиболее опасных сечениях.
- •В чем заключается сущность железобетона? в чем заключаются достоинства железобетона? Его недостатки?
- •Назовите области применения железобетона. В чем значение экспериментальных исследований для теории сопротивления железобетона?
- •Существующие способы изготовления и возведения железобетонных конструкций?
- •Какие свойства бетона и арматурной стали сделали возможной их совместную долговечную работу?
- •Что такое предельная сжимаемость и предельная растяжимость бетона? Что такое ползучесть бетона? Что такое модуль деформаций бетона – начальный, секущий, касательный?
- •21. Чем характеризуются пластические свойства арматурных сталей? что такое физический предел текучести стали, условный предел текучести?
- •22. В чем различие работы железобетонных конструкций, армированных мягкими сталями и высокопрочной арматурой. Причины появления предварительно напряженных конструкций.
- •23. Сущность предварительного напряжения. Каковы преимущества предварительно напряженных конструкций?
- •24. Какие технологические способы существуют для создания предварительного напряжения? в чем отличие схем натяжения напрягаемой арматуры на упоры и на бетон?
- •25. Как устанавливается начальное предварительное напряжение в арматуре? как осуществляется анкеровка напрягаемой арматуры?
- •26. Чему равен коэффициент точности натяжения арматуры и для чего вводят этот коэффициент?
- •27. Что такое передаточная прочность бетона, как устанавливают ее величину?
- •28. Как определяются напряжения в бетоне при обжатии?
- •29. Виды потерь предварительного напряжения. Потери до и после обжатия бетона. В чем заключается физическая сущность видов потерь предварительного напряжения в арматуре?
- •30. Из чего складываются первые и вторые потери предварительного напряжения в арматуре при натяжении на упоры форм, на бетон?
- •31. Что такое приведенные бетонные сечения, его геометрические и статические характеристики?
- •35. В чем заключается основное положение метода расчета прочности сечения в упругой схеме по допускаемым напряжениям, недостатки метода?
- •36. В чем заключаются основные положения метода расчета прочности сечений по разрушающим усилиям?
- •37. Основные положения методов расчета сечений по допускаемым напряжениям и разрушающим нагрузкам. Недостатки этих методов.
- •39. Какая принята классификация нагрузок, с какой целью вводиться коэффициент надежности?
- •40. Какие установлены нормативные сопротивления бетона? как определяется расчетное сопротивления бетона для I и II групп предельных состояний?
- •41. Как устанавливается нормативное сопротивление для различных классов сталей? Какие приняты расчетные сопротивления арматуры и коэффициенты надежности и условий работы арматуры?
- •42. Как записывают условия расчета элементов по предельным состояниям 1 и 2 группы и объясните их смысл?
- •43. Основные положения расчета по методу предельных состояний 1 и 2 группы. Объясните их смысл.
- •44. Запишите в общем виде условия, исключающие наступление предельных состояний 1 и 2 групп, и объясните их смысл?
- •45. Классификация нагрузок и их расчетные сочетания
- •46. Нормативные и расчетные нагрузки. Коэффициенты надежности по нагрузкам. В каких пределах они изменяются.
- •47. Нормативные сопротивления бетона. Как оно связано со средней прочностью? с какой обеспеченностью оно назначается?
- •48. Как определяется расчетное сопротивление бетона для 1 и 2 группы предельных состояний? с какой целью вводятся коэффициент надежности и коэффициенты условий работы?
- •49. Расчетное сопротивление арматуры, коэффициенты надежности и условий работы. Чему равен коэффициент условий работы для высокопрочной арматуры, в чем его физический смысл?
- •50. Каковы предпосылки расчета прочности сечений, нормальных к оси – при изгибе, внецентренных сжатий и растяжений?
- •51. Основные случаи разрушения железобетонной балки по нормальным к ее оси сечению. Условия, определяющие разрушение элемента по сжатой и растянутой зонам. От каких факторов они зависят?
- •52. От каких факторов зависит начало разрушения по растянутой зоне - в случае 1, по сжатой зоне - случай 2?
- •53. Что такое граничная относительная высота сжатой зоны?
- •54. Каковы предпосылки, принимаемые для расчета нормальных сечений с одиночной арматурой?
- •56. Как записать условия прочности по нормальным сечениям элементов прямоугольного профиля с одиночной арматурой (рассмотрите случай 1, случай 2)?
- •57. Как определить площадь сечения продольной арматуры балки при известных м, b, h, Rs, Rb? Как решить эту задачу, если b и h неизвестны?
- •58. Какова последовательность расчета по определению несущей способности изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной арматурой при заданных размерах сечения и площади арматуры?
- •60. Каковы особенности расчета переармированных сечений? Чем определяется максимальный и минимальный процент армирования?
- •62. Какие условия обеспечивают прочность изгибаемых элементов таврового профиля?
- •63. Какие установлены требования по вводимой в расчет прочности ширины свесов сжатой полки элементов таврового профиля? Как назначается ширина свеса полки, вводимой в расчет таврового сечения?
- •64.Напишите условие, при котором тавровой сечение может рассматриваться как прямоугольное?
- •65.Выведите формулы для расчета таврового сечения
- •67. Оосбенности расчета нормальных сечений элементов, армированных обычной и напрягаемой арматурой в сжатой и растянутой зонах
- •68.Как записать условия прочности по нормальным сечениям изгибаемого элемента любого профиля с напрягаемой арматурой(рассмсл 1 и сл2)
- •69.Какие требования предъявляются к конструированию изгибаемых жб элементов(плит,балок)?Назначение продольной и поперечной арматуры.
- •70.Как размещается напрягаемая арматура в поперечном сечении растянутой зоны предварительно напряженных балок
- •71.Какие установлены конструктивные требования по расстоянию между хомутами в продольном направлении на приопорных и пролетных участках изгибаемых элементов?
- •72.Какие применяют схемы местного усиления арматурой концевых участков предварительно напряженных балок?
- •74.Каково условие образования наклонных трещин? Каково условие прочности элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы, изгибающего момента?
- •75.Как выполняют проверку на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе?
- •78 .Особенности расчета элементов без поперечной арматуры?
- •79.От чего зависит поперечная сила воспринимаемая бетоном сжатой зоны над наклонным сечением .
- •83. Как устанавливаются места теоретического обрыва арматуры в пролете и длина заделки стержней?
- •84.(Рис)Внецентренно сжатые бетонные элементы.
- •85. Классификация сжатых элементов по типу армирования. Как конструируется продольная и поперечная гибкая арматура сжатых элементов?
- •86. Назначение поперечных стержней в сжатых элементах. Сущность косвенного армирования. В каких случаях его целесообразно применять?
- •88. Каковы два случая разрушения внецентренно сжатых элементов? Чем они характеризуются?
- •89. Как определяют случайный и расчетный эксцентриситет? Как устанавливают случайные эксцентриситеты продольной сжимающей силы? Порядок расчета сжатых элементов при случайных эксцентриситетах.
- •90. Выведите формулы для расчета сжатых элементов прямоугольного сечения при расчетных эксцентриситетах.
- •91. Особенности расчета гибких сжатых элементов (учет влияния продольного изгиба). Как учитывают влияние прогиба в расчете гибких внецентренно сжатых элементов?
- •92. Как записывают условия прочности элементов прямоугольного сечения при внецентренном сжатии?
- •94. Какова последовательность расчета прочности внецентренно сжатых элементов, усиленных сетчатой или спиральной арматурой.
- •95. Когда применяют колонны с жесткой арматурой? Их конструктивные решения и расчет.
- •96. Выведите формулу для расчета центрально растянутых элементов. Какова последовательность изменения напряженного состояния предварительно напряженного центрально растянутого элемента?
- •97. Какие два случая внецентренно растянутых элементов Вы знаете? в чем их принципиальное отличие?
- •98. Выведите формулы для расчета внецентренно растянутых элементов, работающих по случаю 1 и 2.
- •99. Плоские перекрытия многоэтажных зданий и их основные виды – балочные и безбалочные.
- •102. Компоновка конструктивной схемы ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами. Особенности расчета и конструирования плиты.
- •103. Компоновка конструктивной схемы ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами, особенности расчета второстепенных и главных балок.
- •104. Конструктивные схемы ребристых монолитных перекрытий с плитами опертыми по контуру.
- •105. Особенности конструктивных решений монолитных, сборно-монолитных и сборных безбалочных покрытий.
99. Плоские перекрытия многоэтажных зданий и их основные виды – балочные и безбалочные.
ЖБ плоские перекрытия – наиболее распространенные конструкции в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. Их широкому применению в строительстве способствует высокая индустриальность, экономичность, жесткость, огнестойкость и долговечность.
По конструктивной схеме жб перекрытия могут быть разделены на две основные группы: балочные и бебалочные. Балочные (в кот. балки раб-т совместно с опирающ-ся на них плитами перекр-й); безбалочн (плита опир-ся непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями) - чаще в многоэт пром зд-х.
Те и другие м.б.: сборн; монолитн; сборно-монолитн.
Т.к. конструктивн сх сборн и монолитн исполнения разл, то их классиф-т так: 1. балочные сборные; 2. ребристые монолитн с балочн плитами; 3. ребрист монолитн с плитами, опертными по контуру; 4. балочн сборно-монолитн; 5. безбалочн сборные; 6. безбалочн монолитн; 7. безбалочн сборно-монолитн.
Плиты в составе конструктивн эл-в перекр-я в завис-ти от отношения сторон опорного контура м.б.: 1. при отношении сторон l2/l1>2 - плиты счит-ся балочн, работающ на изгиб в напр-ии меньшей стороны, при этом изгибом моментов в направл-ии большей стороны пренебрегают; 2. при отношении сторонl2/l1≤2 - плиты - опертые по контуру, работающ на изгиб в двух направлениях и имеющ перекрестн рабоч арм.
100. Плоские перекрытия многоэтажных зданий. Сведения о конструкции сборных балок и плит. Ребристые и пустотные сборные плиты. Особенности расчета армирования пустотных и ребристых плит. Требования к размещению арматуры в поперечных сечениях элементов.
Плиты перекрытий опираются на ригели, работая на изгиб и для уменьшения расхода материала проектируются облегченными пустотными и ребристыми. При удалении бетона из растянутой зоны сохраняют лишь ребра, шириной, необходимой для размещения сварных каркасов и обеспечения прочности панелей по наклонному сечению. При этом плита в пролете между ригелями работает на изгиб между ребрами. При необходимости устройства гладкого потолка создается нижняя полка, образующая замкнутую полость. Верхняя полка плиты также работает на местный изгиб между ребрами.
Общий принцип проектирования плит перекрытий люой формы поперечного сечения состоит в удалении возможно большего объема бетона из растянутой зоны с сохранением вертикальных ребер, обеспечивающих прочность элемента по наклонному сечению, в увязке с технологическими возможностями изготовителя.
Расчетный пролет плит l0принимают равным расстоянию между осями ее опор; при опирании по верху ригелей l0 = l — b/2 (b — ширина ригеля); при опирании на полки ригелей l0 = l - а - b (a — размер полки). При опирании одним концом на ригель, другим на стенку расчетный пролет равен расстоянию от оси опоры на стене до оси опоры в ригеле.
Высота сечения плиты h должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (предельных прогибов). При пролетах 5...7 м высота сечения плиты определяется главным образом требованиями жесткости.
Высоту сечения предварительно напряженных плит можно предварительно назначать разной: •h = l0/ 20 — для ребристых, h = l0/ 30 — для пустотных плит.
При расчете прочности по изгибающему моменту ширина ребра равна суммарной ширине всех ребер плиты; расчетную ширину сжатой полки принимают равной полной ширине панели. Таким образом, расчет прочности плит сводится к расчету таврового сечения с полкой в сжатой зоне. В большинстве случаев нейтральная ось проходит в пределах толщины сжатой полки. Для случаев, когда и нейтральная ось пересекает ребро, расчет ведут с учетом сжатия в ребре.
Поперечную арматуру плиты рассчитывают из условия прочности по наклонному сечению по расчетной ширине ребра b,- равной суммарной ширине всех ребер сечения. В многопустотных плитах высотой менее 300 мм допускается поперечную арматуру не устанавливать, если она не требуется по расчету.
По образованию или раскрытию трещин, а также по прогибам плиту рассчитывают в зависимости от категории требований трещиностойкости. При расчете прогибов сечение панелей с пустотами приводят к эквивалентному двутавровому сечению. Для панелей с круглыми пустотами эквивалентное двутавровое сечение находят из условия, что площадь круглого отверстия диаметром d равна площади квадратного отверстия со стороной 0,9d
Полка плиты работает на местный изгиб как частично защемленная на опорах пролетом l0, равным расстоянию в свету между ребрами. В ребристых плитах ребрами вниз защемление полки создают заливкой бетоном швов, препятствующей повороту ребра Изгибающий момент ql^2/11.
Применяют сварные сетки и каркасы из обыкновенной арматурной проволоки и горячекатаной арматуры периодического профиля. В качестве напрягаемой продольной арматуры применяют стержневую арматуру классов A-IV, A-V, Ат-IVc, Ат-V, высокопрочную проволоку и канаты. Армировать можно без предварительного напряжения арматуры, если пролет панели меньше 6 м.Продольную рабочую арматуру располагают по всей ширине нижней полки сечения пустотных панелей и в ребрах ребристых панелей.
Поперечные стержни объединяют с продольной монтажной или рабочей ненапрягаемой арматурой в плоские сварные каркасы, которые размещают в ребрах плит.
К концам продольной ненапрягаемой арматуры ребристых плит приваривают анкеры из уголков или пластин для закрепления стержней на опоре. Сплошные плиты из тяжелого и легкого бетонов армируют продольной напрягаемой арматурой и сварными сетками. По четырем углам плит закладывают монтажные петли. В местах установки петель сплошные панели армируют дополнительными верхними сетками.
Монтажные соединения плит всех типов выполняют сваркой стальных закладных деталей и заполнением бетоном швов между плитами.
101. Плоские перекрытия многоэтажных зданий. Конструкции ригелей балочных перекрытий. Армирование ригеля с учетом огибающей эпюры перераспределения моментов. Построение эпюры моментов по назначенному армированию.
Ригель многопролетного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных пролетах его рассчитывают как неразрезную балку. При этом возможен учет образования пластических шарниров, приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов между отдельными сечениями.
При некотором значении нагрузки напряжения в растянутой арматуре из мягкой стали достигают предела текучести. С развитием в арматуре пластических деформаций (текучести) в железобетонной конструкции возникает участок больших местных деформаций, называемый пластическим шарниром. В статически определимой конструкции, например в свободно лежащей балке, с появлением пластического шарнира под влиянием взаимного поворота частей балки и развивающегося значительного прогиба высота сжатой зоны сокращается, в результате чего достигается напряжение в сжатой зоне, наступает разрушение. В балке, защемленной на опорах, с появлением пластического шарнира повороту частей балки, развитию прогиба системы и увеличению напряжений в сжатой зоне препятствуют лишние связи (защемления на опорах); возникает стадия II-а, при которой растягивающие напряжения в арматуре равны пределу текучести, но сжатый бетон еще не разрушен . Поэтому при дальнейшем увеличении нагрузки разрушение в пластическом шарнире не произойдет до тех пор, пока не появятся новые пластические шарниры и не выключатся лишние связи. В статически неопределимой системе возникновение пластического шарнира равносильно выключению лишней связи и снижению на одну степень статической неопределимости системы. В общем случае потеря геометрической неизменяемости системы с n лишними связями наступает с образованием n+1 пластических шарниров.
Расчет неразрезного ригеля как упругой системы служит основой для следующего перераспределения изгибающих моментов. Расчетный пролет ригеля принимают равным расстоянию между осями колонн; в первом пролете при опирании на стену расчетный пролет считается от оси опоры на стене до оси колонны. Нагрузка на ригель от панелей может быть равномерно распределенной (при пустотных или сплошных панелях) или сосредоточенной (при ребристых панелях). Если число сосредоточенных сил, действующих в пролете ригеля, более четырех, то их приводят к эквивалентной равномерно распределенной нагрузке. Для предварительного определения собственного веса ригеля размеры его сечения принимают
h = (1/10...1/15)l; b = (0,3...0,4) h.
При расположении временной нагрузки через один пролет получают максимальные моменты в загружаемых пролетах; при расположении временной нагрузки в двух смежных пролетах и далее через один пролет получают максимальные по абсолютному значению моменты на опоре В неразрезном ригеле целесообразно ослабить армирование опорных сечений и упростить монтажные стыки. Поэтому с целью перераспределения мо¬ментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению опорными моментами При этом ординаты выравненной эпюры моментов в расчетных сечениях должны составлять не менее 70 % значений, вычисленных по упругой схеме.
В целях экономии металла часть продольной арматуры (до 50% максимальной расчетной площади) может не доводиться до опоры и обрываться в пролете там, где она не требуется по расчету. В этом случае растянутые стержни должны заводиться за точку теоретического обрыва (т. е. за сечение 1-1, в котором эти стержни не требуются по расчету) на длину не менее 20d(d- диаметр обрываемого стержня) и не менееl, на протяжении которой в наклонных сечениях (3-3) отсутствие обрываемых стержней компенсируется поперечной арматурой:
l=Q/2qsw+ 5d,
где Q,qsw- расчетная поперечная сила и усилие, воспринима-емое поперечными стержнями в месте теоретического обрыва; 5d- расстояние, на котором обрываемый стержень включается в работу, начиная с сечения 2-2.
Места теоретического обрыва стержней устанавливают графоаналитическим способом. С этой целью на эпюру изгибающих моментов от внешней нагрузки наносят в том же масштабе эпюру моментов, воспринимаемых сечением элемента с фактически имеющейся растянутой арматурой.
Пусть, например, в балке по наибольшему моменту подобрана арматура из четырех стержней 1, 2, 3, 4. Два из них 1, 2 доводят до опоры, стержни 3, 4 обрывают в пролете.
Для определения места их теоретического обрыва на графике в принятом масштабе откладывают момент, воспринимаемый сечением, армированным стержнями 1, 2, с площадью Аs1,2и проводят горизонтальную линию, параллельную оси.