4. Нормативные и расчетные нагрузки и сопротивления бетона и арматуры.

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а так же при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

Все нагрузки по продолжительности действия нагрузки делятся на:

1. постоянные – вес конструкций, пола и т.д.

2. временные длительные –веса стационарного оборудования, перегородок, ½ снеговой нагрузки т.д.

3. временная кратковременная – вес людей, оборудования, ветра, ½ снеговой нагрузки

Особые нагрузки возникают при сейсмических, взрывных или аварийных воздействиях

При проектировании используются нормативные и расчетные значения нагрузок. Установленные нормами наибольшие значения нагрузок, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, называют нормативными. Нормативные значения нагрузок определяются средними величинами геометрических размеров, плотностью и интенсивностью размещения. П: Толщина пола 0,1 м * плотность 2000 = 200 кгс/см² – нормативная нагрузка.

Расчетное значение нагрузки определяется средними величинами с учетом изменчивости, характеризуемой коэффициентом надежности по нагрузке. , где- нормативная нагрузка,- коэффициент надежности по нагрузке, т.к. фактическая нагрузка в силу разных обстоятельств может отличаться от нормативной в большую или меньшую сторону. Это отклонение учитывается коэффициентом надежности по нагрузке.

Вывод: расчетные нагрузки почти всегда больше нормативных , т.к. >1.

Здания и сооружения подвергаются одновременному действию различных нагрузок, поэтому расчет их должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятного сочетания этих нагрузок и усилий, вызванных ими.

При проектировании сопротивление бетона и арматуры так же подразделяются на нормативные и расчетные.

Нормативное сопротивление определяется средними значениями временного сопротивления (бетон) и пределами текучести (арматура) с учетом изменчивости характеристик и их обеспеченностью 0,95.

Расчетные сопротивления получаются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу :. Коэффициент надежности устанавливают, чтобы исключить возможность разрушения элементов в случае чрезмерного сближенияи. Он учитывает изменчивость площади поперечного сечения стержней, раннее развитие пластических деформаций арматуры и т.п.

Вывод: расчетные сопротивления всегда меньше нормативных.

6. Прямоугольные сечения изгибаемых элементов с одиночной арматурой, уравнения равновесия, условия прочности.

Сечение с арматурой только в растянутой зоне –сечение с одиночной арматурой.

Расчет изгибаемых элементов по нормальным сечениям производится по стадии III напряженно-деформированного состояния. Применяются упрощающие предпосылки: 1) напряжения в бетоне в предельном состоянии принимают равными расчетному сопротивлению ; 2) напряжение в растянутой арматуре = расчетному сопротивлению арматуры на растяжение 3) работой растянутого бетона пренебрегают.

- площадь поперечного сечения растянутой арматуры, а – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего волокна растянутого сечения, - плечо внутренней пары сил.-внутренняя пара сил.

Формирование расчетных формул проводится на базе уравнений равновесия статики:

Условие прочности формируется на основе уравнения равновесия:

Из получаем(1)

Из получаем(2)

Где высота сжатой зоны Х определяется из уравнения на продольную ось элемента:

(3)

Прочность сечения элемента будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки не превысит расчетного момента внутренних усилий относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры (уравнение (1)), или относительно центра тяжести сжатой зоны бетона (уравнение (2)).