ЖБК_1-60

5. Принципы определения размеров расчетного эквивалентного сечения для различных видов конструкций.

При расчете прогибов сечения панелей с пустотами приводят к эквивалентным двутавровым сечениям. Для панелей с круглыми пустотами эквивалентное двутавровое сечение находят из условия, что площадь круглого отверстия диаметром d равна площади квадратного отверстия со стороны

Сечение панелей с овальными пустотами приводят к эквивалентному двутавровому сечению, заменяя овальное сечение пустоты прямоугольным с той же площадью и тем же моментом инерции и соблюдая условие совпадения центра тяжести овала и заменяющего прямоугольника. Обозначив b1 и h1 – ширину и высоту эквивалентного прямоугольника; F и I – площадь и момент инерции овала, установим,

что

При расчете прочности по изгибающему моменту ширины ребра равна суммарной ширине всех ребер плиты, а расчетная ширина сжатой полки принимается равной полной ширине панели. При малой толщине

сжатой полки, когда, ширина полки, вводимая в расчет, не должна превышать

где n – число ребер в поперечном сечении панели

В ребристой панели ребрами вниз при толщине полки , но при наличии поперечных ребер, вводимая в расчет ширина полки принимается равной полной ширине панели.

Таким образом, расчет прочности плит сводится к расчету таврового сечения с полкой в сжатой зоне Расчетную ширину сечения плиты с ребрами вверх принимают равной суммарной ширине ребер, и

расчет ведут как для прямоугольного сечения.

6. Изобразите схематично конструктивные решения жесткого и шарнирного узлов сопряжения

ригеля с колонной в раме многоэтажного здания. Покажите схему внутренних усилий в сопряжениях.

Конструкция стыков сборного ригеля с колонной:

а – усилия, действующие в стыке; б – жесткий стык на консолях; в – жесткий стык бесконсольный; г – скрытый стык на консолях; 1 – арматурные выпуски из ригеля и колонны; 2 – ванная сварка; 3 – вставка арматуры; 4 – поперечные стержни, привариваемые на монтаже; 5 – бетон замоноличивания; 6 – усиленный арматурной выпуск из ригеля; 7 – опорный столик из уголков с отверстием для удобства бетонирования; 8 – стальные закладные детали; 9 – призматические углубления для образования бетонных шпонок; 10 – фигурная деталь ”рыбка”, привариваемая на монтаже

7. Назовите принципиальные отличия монолитных железобетонных конструкций от сборных.

Приведите их расчетные схемы и схемы армирования.

Отличия:

Сборные ж/б конструкции изготавливают в заводских условиях, а на стройплщадке монтируют. Монолитные же изготавливаются на месте.

Сборные конструкции в местах сопряжений имеют, как правило, шарнирное крепление. Монолитные конструкции в местах сопряжений выполняются неразрезными. Отсюда разные расчетные схемы и разные схемы армирования.

Высоконагруженные сборные конструкции армируются предварительно напрягаемой арматурой в заводских условиях (для уменьшения деформаций в пролете).

Монолитные конструкции армируются стержнями, сетками, каркасами из ненапрягаемой арматуры.

8. Дайте обоснование необходимости и эффективности учета неупругих деформаций в железобетонных неразрезных стержневых системах при их статическом расчете на примере ригеля многоэтажной рамы.

Расчет и конструирование статически неопределимых железобетонных конструкций по выравненным моментам позволят облегчить армирование сечений, что о особенно важно для монтажных стыков на опорах сборных конструкций; позволяет стандартизировать и осуществить в необходимых случаях одинаковое армирование сварными сетками и каркасами там, где при расчете по упругой схеме возникают различные по значению изгибающие моменты. При временных нагрузках расчет по выравненным моментам по сравнению с расчетом по упругой схеме может давать 20-30% экономии стали в арматуре.

Величина перераспределенного момента не оговаривается, но должен производится расчет по предельным состояниям второй группы. Практически ограничение раскрытия трещин в первых пластических шарнирах достигается ограничением выравненного момента с тем, чтобы он не слишком резко отличался от момента в упругой схеме и приблизительно составлял не менее 70%.

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

Изгибающие моменты и поперечные силы неразрезной балки при равных или отлечающихся не более чем на 20% пролетах определяют по таблицам

Для равномерного распределенной нагрузки

M =( g + v)l 2 ; Q = ( g v)l ;

Для сосредоточенных нагрузок

M = ( G V )l ; Q = G + V,

соответствующих загружений постоянной и временной нагрузкой.

При расположении временной нагрузки через один пролет получают максимальные моменты в загружаемых пролетах; при расположении впеменной 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 моментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных схем невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению надопорными ординатами. При этом ординаты выравненной эпюры моментов в расчетных сечениях должны составлять не менее 70%, вычисленных по упругой схеме. На основе M и Q. Возможен также упрощенный способ расчета неразрезного ригеля по выравненным моментам, состоящий в том, что в качестве расчетной выравненной эпюры моментов принемают эпюру моментов упругой нгеразрезной балки, полученную для максимальных пролетных моментов ( при расположении временной нагрузки через один пролет).

Расчетным на опоре будет сечение ригеля по грани колонны. В этом сечении изгибающий момент:

M1 = M – Q(h/2)

Момент М1 имеет большее (по абсолютной величине) значение со стороны пролета, загруженного только постоянной нагрузкой; поэтому в формулу следует подставлять значение поперечной силы Q, соответствующие загружению этого пролета. По моменту М1 уточняют размер поперечного сечения ригеля и по значению 0,35

h0 = 1,8 M1 / Rbb

Сечение продольной арматуры ригеля подбирают по М в четырех нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах, Расчет поперечной арматуры по Q ведут для трех наклонных сечений: у первой промежуточной опоры слева и справа и у крайней опоры.

9. Особенности расчета тавровых сечений с полкой в сжатой зоне. Приведите примеры конструкций, рассчитываемых по этой схеме.

10. Представьте в графической форме расчетную схему и конструктивное решение плиты покрытия «2Т» пролетом 12 м.

Расчет ведется как для однопролетной свободно опертой плиты, загруженной равномерно

или прямоугольного сечения в зависимости от высоты сжатой зоны.

При расчете полки на ме6стный изгиб расчет ведут как для неразрезной конструкции(13,29)Благодаря уменьшению изгибающих моментов в поперечном направлении ребер не делают. На опорах момент

поперечные стержни.

1)Напрягаемая продольная арматура. Начальные сжимающие напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействием нагрузок испытывают растяжение. Продольную рабочую арматуру укладывают в растянутых зонах(ребрах) согласно эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов:

при длине до 12 м включ.

следует преимущественно применять

а) термическя и термомеханически упрочненную арматуру классов Ат-VI и Ат-V; при длине элементов свыше 12 м:

следует преимущественно применять:

д) арматурную проволоку классов В-II и Bp-II и арматурные канат классов К-7 и К-19; е) горячекатаную арматуру классов A-VI и A-V;

2)По четырем углам плит закладывают монтажные петли для подъема плиты, изготовленные из арматуры А-1 и объединенные с сеткой в верхней зоне.

3)Арматурные сетки в верхней зоне плиты укладываются на всю длину плиты и работают в качестве распределительной арматуры, для усиления сжатой зоны бетона, создания пространственного каркаса, сдерживания усадочных и температурных деформаций конструкции, восприятия усилий, возникающих при распалубке, транспортировке и монтаже, а также местных эксплуатационных усилий. Изготавливаются из арматурной проволоки класса Вр-1, арматуры класса А-III. Поперечная арматура является рабочей.

4)Плоские каркасы устанавливают вертикально в ребрах на приопорных участках для восприятия растягивающих напряжений, действующих в наклонных сечениях.