- •В с т у п
- •1. Суть залізобетону
- •2. Галузі застосування залізобетонних конструкцій
- •3. Короткий історичний огляд про розвиток залізобетону
- •4. Основні літерні позначення
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а п е р ш а Матеріали для залізобетонних конструкцій
- •Основні фізико-механічні властивості бетонів
- •1.1. Бетон як матеріал для залізобетонних конструкцій
- •1.2. Структура бетону
- •1.3. Усадка бетону
- •1.4. Основи міцності бетону
- •1.5 Класи та марки бетону
- •1.6. Вплив часу та умов тужавлення на міцність бетону
- •1.7. Кубикова та призмова міцності бетону
- •1.8. Міцність бетону на розтяг, зріз та сколювання
- •1.9. Міцність бетону при тривалій дії навантаження
- •1.10. Міцність бетону при багаторазових повторних навантаженнях
- •1.11. Динамічна міцність бетону
- •1.12. Види деформацій в бетоні. Об’ємні деформації
- •1.13. Деформації в бетоні при одноразовому завантаженні короткочасним навантаженням
- •1.14. Деформації в бетоні при тривалій дії навантаження. Повзучість бетону
- •1.15. Граничні деформації в бетоні
- •1.16. Модуль деформацій та міра повзучості бетону
- •Контрольні запитання
- •Основні фізико-механічні властивості арматури
- •2.1. Призначення та види арматури
- •2.2. Механічні властивості арматурних сталей
- •2.3. Класифікація арматурних сталей і застосування їх
- •2.4. Арматурні зварні та дротяні вироби і способи армування
- •2.5 Стикування арматури
- •Контрольні запитання
- •Залізобетон
- •3.1. Технологія виготовлення збірних залізобетонних конструкцій
- •3.2. Суть попередньо напруженого залізобетону та способи виготовлення попередньо напружених збк
- •3.3. Спільна робота сталевої арматури з бетоном
- •3.4. Анкерування арматури в бетоні
- •3.4.1. Анкерування ненапружуваної арматури
- •3.4.2. Анкерування напружуваної арматури
- •3.5. Захисний шар бетону
- •3.6. Корозія бетону і залізобетону
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а д р у г а
- •4.2. Стадії напружено-деформованого стану перерізу залізобетонного елемента
- •4.3. Утворення і розкриття тріщин в збк
- •4.4. Методи розрахунку залізобетонних конструкцій
- •4.5. Три категорії вимог до тріщиностійкості залізобетонних конструкцій
- •4.6. Попереднє напруження арматури та рівень обтискання бетону
- •4.7. Втрати попереднього напруження в напружуваній арматурі
- •4.8. Зусилля попереднього обтискування бетону
- •4.9. Зведений переріз
- •4.10. Напруження в бетоні при обтискуванні
- •4.11. Гранична висота стиснутої зони. Залежність напружень в арматурі від висоти стиснутої зони на стадії руйнування
- •Контрольні запитання
- •Розрахунок на міцність нормальних перерізів елементів, що працюють на згинання
- •5.1. Конструктивні особливості елементів, що працюють на згинання
- •5.1.1. Конструктивні особливості плит
- •5.1.2. Конструктивні особливості балок
- •5.1.3. Конструктивні особливості попередньо напружених конструкцій
- •5.2. Розрахунок елементів будь-якого симетричного профілю
- •5.3. Розрахунок елементів прямокутного профілю
- •5.4. Розрахунок елементів таврового профілю
- •5.5. Розрахунок елементів двотаврового та коробчатого профілів
- •Контрольні запитання
- •Елементи, що працюють на згинання. Розрахунок на міцність похилих перерізів
- •6.1. Основні розрахункові формули
- •6.2. Розрахунок хомутів
- •Контрольні запитання
- •Стиснуті елементи
- •7.1. Конструктивні особливості
- •7.2. Розрахунок елементів, що працюють з випадковими ексцентриситетами
- •7.3. Розрахунок позацентрово стиснутих елементів
- •7.4. Стиснуті елементи, підсилені непрямим армуванням
- •Контрольні запитання
- •Розтягнуті елементи
- •8.1. Конструктивні особливості
- •8.2. Розрахунок на міцність за нормальними перерізами
- •8.3. Розрахунок на міцність за похилими перерізами
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а ч е т в е р т а Проектування залізобетонних конструкцій
- •Загальні принципи проектування залізобетонних конструкцій
- •9.2. Уніфікація і типізація збірних конструкцій і вимоги до конструктивних схем
- •9.3. Технологічність збірних конструкцій
- •9.4. Проектування збірних конструкцій з урахуванням зусиль, що виникають у процесі виготовлення, транспортування і монтажу
- •9.5. Спряження і стики збірних елементів
- •9.6. Деформаційні шви
- •Перекриття багатоповерхових будівель
- •10.1. Основні відомості
- •10.2. Монолітні ребристі перекриття з балковими плитами
- •10.3. Монолітні ребристі перекриття з плитами, опертими по контуру
- •10.4. Збірні балкові перекриття
- •10.5. Збірно-монолітні балкові перекриття
- •10.6. Безбалкові перекриття
- •Колони багатоповерхових будівель
- •Стінові елементи багатоповерхових будівель
- •12.1. Панелі зовнішніх і внутрішніх стін
- •12.2. Об’ємні блоки
- •Фундаменти
- •13.1. Окремі фундаменти під колони
- •13.2. Стрічкові та суцільні фундаменти
- •13.3. Фундаментні балки
Основні фізико-механічні властивості арматури
2.1. Призначення та види арматури
Основне призначення арматури в ЗБК — сприймати розтягувальні напруження. Проте арматуру встановлюють і в стиснутій зоні бетону — для підвищення міцності та надійності конструкцій.
У будівництві застосовують різні види арматури, яку класифікують за функціональним призначенням та за способом виготовлення.
За першою ознакою арматуру поділяють на робочу, конструктивну (розподільну) та монтажну.
Поздовжня і поперечна робоча арматура призначена для сприйняття внутрішніх розтягувальних, а іноді і стискувальних зусиль. Площу її перерізу визначають за розрахунком. Робоча арматура може бути напружена і без попереднього напруження.
Конструктивна арматура забезпечує безперервне армування конструкції і сприймає зусилля, що не враховуються розрахунком, наприклад, усадочні і температурні напруження. Вона також розподіляє зосереджені або ударні навантаження на ненавантажені зони конструкції.
Монтажна арматура дає можливість створювати з робочих та конструктивних стержнів плоский або об’ємний арматурний каркас і гарантує проектне положення робочої арматури. Робоча і конструктивна арматури можуть одночасно виконувати функції монтажної.
За способом виготовлення арматура може бути гарячекатаною, холоднотягнутою і термічно зміцненою, а за видом поверхні — гладкою або періодичного профілю. Ребра, рифи та вм’ятини на поверхні арматури поліпшують зчеплення її з бетоном.
2.2. Механічні властивості арматурних сталей
Характеристики міцності і деформативності арматури визначають за діаграмою s-s, яку будують за результатами випробовування зразків на розтягання (рис. 2.1).
Гарячекатана арматурна сталь з площинкою текучості видовжується перед розривом майже на 25% (рис. 2.1, а). Напруження, на рівні яких деформації розвиваються без помітного збільшення навантаження, носять назву фізичної межі текучості арматурної сталі y. Напруження, що виникають перед розривом зразка, називаються тимчасовим опором арматурної сталі u.
Підвищити міцність гарячекатаної арматурної сталі та зменшити її видовження перед розривом можна за рахунок легуючих добавок (марганець, кремній, хром тощо), термічного зміцнення та холодного деформування.
Рис. 2.1. Діаграма напруження - деформації розтягнутого зразка арматурної сталі: а — з площинкою текучості (м’якої); б — з умовною межею текучості
Високолеговані та термічно зміцнені сталі переходять у пластичну стадію роботи без яскраво вираженої площинки текучості (рис. 2.1, б). Для таких сталей встановлено умовну межу текучості — напруження 0,2, при якому залишкові деформації становлять 0,2%, а також умовну межу пружності — напруження 0,02, при якому залишкові деформації дорівнюють 0,02% і межу пружності sl=0,80,2.
Проектуючи ЗБК, крім міцності і деформативності, треба враховувати і інші механічні властивості арматурних сталей: зварюваність, стійкість проти втомленісного руйнування, корозійну стійкість, динамічне зміцнення.
Зварюваність сталей має суттєве значення для механізованого виготовлення зварних сіток і каркасів, для виконання зварних стиків стержньової арматури, для виготовлення анкерів, закладних деталей тощо. Добре зварюються гарячекатані маловуглецеві та низьколеговані арматурні сталі. Не можна зварювати термічно зміцнену арматуру та арматуру зміцнену витяжкою.
Холодноламкість (схильність до крихкого руйнування при мінусових температурах) притаманна для гарячекатаних арматурних сталей періодичного профілю.
Менш стійкими проти втомленісного руйнування вважаються термічно зміцнені арматурні сталі.
Високотемпературний нагрів арматурних сталей знижує їх міцність та деформативність. Не можна використовувати термічно зміцнену та зміцнену витяжкою арматуру для армування конструкцій, що експлуатуються при підвищених температурах.