 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Предварительно напряженные железобетонные конструкции
Каменные и армокаменные конструкции.
Оглавление
| № | Наименование темы | лек | стр |
| Виды каменных и армокаменных конструкций. Область применения. | |||
| Материалы. Марки камней и растворов | |||
| Физико-механические свойства каменной кладки. Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии. Общая формула предела прочности кладки при сжатии. Упруго-пластические свойства кладки. Модули упругости и деформации. Упругая характеристика кладки. | |||
| Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов по прочности. Прочность кладки при растяжении, изгибе, срезе и местном сжатии. Расчет по образованию и раскрытию трещин. Особенности зимней кладки | |||
| Элементы армокаменных конструкций. Сетчатое и продольное армирование. Конструктивные особенности. | |||
| Конструктивные схемы и расчет каменных конструкций зданий Жесткая и упругая конструктивная схема зданий. Деформационные швы. Основы расчета каменных конструкций многоэтажных зданий Предельные гибкости стен и столбов. | |||
| Предварительно напряженные железобетонные конструкции, сущность, два способа создания предварительного напряжения. Материалы для ПН ЖБК. Особенности конструирования. Виды потерь предварительного напряжения арматуры Прочность ПНЖБК при обжатии. | |||
| Стадии напряженно деформированного состояния предварительно напряженных элементов при растяжении и изгибе. Расчет прочности сжатых, растянутых и изгибаемых предварительно напряженных элементов. | |||
| Влияние предварительного напряжения на образование и раскрытие нормальных трещин в центрально растянутых, изгибаемых и внецентренно сжатых элементах. Учет влияния предварительного напряжения на кривизну оси, жесткости и величину прогибов изгибаемых элементов. | |||
| Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Ребристые монолитные перекрытия с плитами, работающими в двух направлениях. Конструирование неразрезных плит и балок | |||
| Безбалочные монолитные и сборные перекрытия. Конструктивные решения и расчет. Типы капителей. Сборно-монолитные перекрытия. Условия совместной работы сборных элементов и монолитного бетона. Области рационального применения разных перекрытий. | |||
| Экзаменационные вопросы |
Лекция 1
Виды конструкций. Область применения. Материалы. Марки камней и растворов
Классификация камней (рис.1):
- искусственные (кирпич – разных модификаций, бетонные) и естественные камни (гранит, мрамор, известняк, песчаник, бут, туф, пемза и др.)
- тяжелые (плотные) и легкие (на пористых заполнителях, ячеистые, поризованные, силикатные),
- камни малой прочности (марки 4-50), средней (марки 75-200), высокой прочности (марки 250-1000).
- Марки каменных материалов по морозостойкости — Мрз 10, Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 75, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300.
Классификация растворов:
· по материалам: цементные, известковые, смешанные, с добавками,
· по плотности: тяжелые — 1500 кг/м3 и более, легкие — до 1500 кг/м3.
· по пределу прочности на сжатие (марка): 4, 10, 25, 50, 75, 100. 150. 200.
Кирпич, камни и растворы должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов, сертификатов или технических условий
Работу сжатой кладки в зависимости от величины действующих напряжений можно подразделить на четыре характерных стадии.
Первая стадия (рис. 5, а) наблюдается при низком уровне усилий (N < Ncrc, где Ncrc - усилие трещинообразования). На этой стадии в кладке отсутствуют какие-либо разрушения.
Вторая стадия (рис. 5, б) характеризуется появлением продольных волосяных трещин в отдельных камнях при усилии N = Ncrс. Усилие трещинообразования в зависимости от вида раствора Ncrc = (0,4 - 0,8) Nu (здесь Nu - разрушающее усилие).
Третья стадия (рис. 5, в) наступает при возрастании усилий (Ncrc<N< Nu) и характеризуется развитием ранее образовавшихся и появлением новых трещин. Объединяясь друг с другом и с вертикальными швами, трещины расслаивают кладку на отдельные самостоятельно работающие вертикальные элементы, подверженные внецентренному загружению. Прекращение роста нагрузки не приостанавливает развития трещин, поэтому данная стадия может считаться аварийной и требует немедленной разгрузки.
Четвертая стадия (рис. 5, г) соответствует саморазрушению кладки (без увеличения нагрузки): при прогрессирующем развитии трещин происходят дальнейшее расслоение кладки на отдельные столбики, раздавливание отдельных кирпичей и потеря устойчивости отдельных столбиков.
Установлено, что первые трещины в кладке возникают от изгаба и среза, при сжимающих напряжениях в кирпиче, составляющих 15 - 20 % от предела прочности кирпича на сжатие. Прогиб отдельных кирпичей в кладке при эксперименте достигает величины 0,1 - 0,4 мм.
2. Физико-механические свойства каменной кладки.
Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии.
Зависимость временного сопротивления сжатию кладки от временного сопротивления раствора при фиксированном временном сопротивления камня показана на рис. 6.
влияние прочности и вида раствора. Прочность раствора по-разному сказывается на прочности кладки в зависимости от ее вида (рис. 7). Характер кривых свидетельствуетоб интенсивном росте прочности кладки при низких значения R2u, а при больших значениях — практическом прекращен.
Растяжение кладки по неперевязанному шву (рис. 9) имеет место при внецентренном сжатии. Разрушение кладки происходит по контакту между камнем и раствором. Нормами запрещается проектирование конструкций, прочность которых определяется только нормальным сцеплением.
Растяжение кладки по перевязанному шву (рис. 10) имеет место в цилиндрических резервуарах и силосах, работающих на растяжение в кольцевом направлении.
При плохом сцеплении между раствором и камнем трещина проходит по вертикальным и горизонтальным швам с образованием зубчатой или косой штрабы. В этом случае растягивающая сила воспринимается только горизонтальными швами, сопротивлением вертикальных швов пренебрегают из-за недостаточно хорошего заполнения их раствором и образования усадочных трещин по поверхности контакта между раствором и камнем.
Срез по неперевязанному шву (рис. 11) возникает при действии усилий вдоль горизонтальных швов. В этом случае сопротивление срезу оказывает касательное сцепление между раствором и камнем, а при наличии усилий, сжимающих кладку по нормали к этому шву. необходимо учитывать дополнительное сопротивление срезу за счет сил трения
При срезе по перевязанному шву (рис. 12) учитывается только сопротивление срезу камня. Изгиб в каменной кладке вызывает растяжение, которое и лимитирует прочность кладки по растянутой зоне. Разрушение кладки при изгибе, так же. как при растяжении, может произойти по перевязанному (по штрабе и по камню) и неперевязанному сечениям.
Расчетные сопротивления R сжатию кладки (выборочно) приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Марка кирпича или камня | Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), сжатию кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами шириной до 12 мм при высоте ряда кладки 50 — 150 мм на тяжелых растворах | |||||||||
| марка раствора | прочность | |||||||||
| 0,2 (2) | нуль | |||||||||
| 3,9(39) 3,2(32) ‑ ‑ | 3,6(36) 3,0(30) 2,0(20) ‑ ‑ ‑ | 3,3(33) 2,7(27) 1,8(18) 1,5(15) ‑ ‑ | 3,0(30) 2,5(25) 1,7(17) 1,4(14) 1,1(11) 0,9(9) | 2,8(28) 2,2(22) 1,5(15) 1,3(13) 1,0(10) 0,8(8) | 2,5(25) 1,8(18) 1,3(13) 1,1(11) 0,9(9) 0,7(7) | 2,2(22) 1,6(16) 1,0(10) 0,9(9) 0,7(7) 0,6(6) | 1,8(18) 1,4(14) 0,9(9) 0,7(7) 0,6(6) 0,45(4,5) | 1,7(17) 1,3(13) 0,8(8) 0,6(6) 0,5(5) 0,4(4) | 1,5(15) 1,0(10) 0,6(6) 0,5(5) 0,35(3,5) 0,25(2,5) | |
Расчетные сопротивления кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению Rt, растяжению при изгибе Rtb, срезу Rsq и главным растягивающим напряжениям при изгибе Rtw при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу, приведены в табл. 11.
Таблица 11
| напряженное состояние | Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2), кладки при марке камня | |||||||||
| Осевое растяжение | Rt | 0,25 (2,5) | 0,18 (1,8) | 0,13 (1,3) | 0,1 (1) | 0,08 (0,8) | 0,06 (0,6) | 0,03(0,,3) | ||
| Растяжение при изгибе | Rtb Rtw | 0,4 (4) | 0,25 (2,5) | 0,2 (2) | 0,16 (1,6) | 0,12 (1,2) | 0,1 (1) | 0,05(0,5) | ||
| Срез | Rsq | 1,0 (10) | 0,65 (6,5) | 0,55 (5,5) | 0,4 (4) | 0,3 (3) | 0,2 (2) | 0,09(0,9) |
Поиск по сайту: