Степень ответственности зданий и сооружений
Степень ответственности зданий и сооружений определяется размером материального и социального ущерба при достижении конструкциями предельных состояний. При проектировании конструкций следует учитывать коэффициент надежности по назначению γn, значение которого зависит от класса ответственности зданий или сооружений. На коэффициент надежности по назначению следует делить предельные значения несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения деформаций, раскрытия трещин и умножать на этот коэффициент расчетные значения нагрузок, усилий или иных воздействий. Установлены 3 класса ответственности зданий и сооружений:
· Класса I, γn=1 – здания и сооружения, имеющие обоснованное народнохозяйственное и социальное значение; главные корпуса ТЭС, АЭС; телевизионные башни, промышленные трубы высотой более 200м; резервуары для нефтепродуктов вместимостью более 10 тыс м3; крытые спортивные сооружения с трибунами; здания театров, кинотеатров, цирков, рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, музеев, государственных архивов и т.п.;
· Класс II, γn=0,95 – здания и сооружения промышленного и гражданского строительства (не входящие в классы I и III);
· Класс III, γn=0,9 – различные склады без процессов сортировки и упаковки, одноэтажные жилые дома, временные здания и сооружения.
Причины армирования балок и колонн. Особенности работы изгибаемых ж/б элементов перекрывающих один пролет и неразрезных балок, перекрывающих несколько пролетов.
|
|
|
Смысл армирования можно пояснить на элементах, работающих на изгиб (балках, ригелях). В таких элементах часть поперечного сечения элемента подвергается сжатию, а другая — растяжению. Если балку изготовить из неармированного бетона, то вследствие низкой его прочности на растяжение (1…4 МПа) уже под небольшой нагрузкой бетон в растянутой зоне растрескивается (рис. 13.1, а) и балка разрушается. Если же в растянутую зону ввести стальную арматуру, то она примет на себя растягивающие напряжения (прочность стали при растяжении более 200 МПа), и балка, хотя на ней могут появиться трещины, не разрушится даже при больших нагрузках (рис. 13.1, б). В ряде случаев армируют элементы, работающие и на сжатие (колонны, сваи), так как и на сжатие сталь в 5… 10 раз прочнее бетона. В колоннах так же могут возникать зоны растяжения.
Наибольшее применение в строительстве находят однопролетные разрезные балки как наиболее простые в монтаже и эксплуатации. По трудоемкости изготовления неразрезные балки уступают первым, однако по расходу материала и по жесткости они более эффективны, что определяет их широкое применение в многоэтажных каркасах.
|
|
|
1. В разрезной балке растягивающие усилия возникают только в нижней части поперечного сечения, а в неразрезной они возникают и в верхней части сечения над опорами.
2. В неразрезных балках возникают большие растягивающие напряжения, чем в неразрезных.
Предельная высота сжатой зоны бетона. Основные понятия. Использование для оптимального проектирования. Относительная предельная высота сжатой зоны бетона.
Граничная высота сжатой зоны - это такая высота (абсолютная хR или относительная xR = xR / ho), при которой в предельной по прочности стадии, т.е. перед разрушением, напряжения в сжатом бетоне sb и в растянутой арматуре ss одновременно достигают своих предельных значений (расчетных сопротивлений) Rb и Rs – такое сечение называют нормально армированным. Если армирование уменьшить, то высота сжатой зоны тоже уменьшится и станет меньше граничной, т.е. х < хR, – такое сечение называют слабо армированным. Если армирование увеличить, то окажется х > xR – такое сечение называют переармированным.
ho – расчетнорабочая высота конструкции (ho=h-a).
xR – дойдет до нейтральной оси, до армирования не дойдет.
Дальнейшее армирование после достижения xR не имеет смысла. x должна быть меньше чем xR. В диапазоне 0,3 – 0,7 от xR.
|
|
|
В слабо армированном сечении (а), при х < хR, деформации в арматуре достигли начала площадки текучести (es = epl), а в бетоне не достигли предельной сжимаемости (eb < ebu). Казалось бы, прочность бетона здесь недоиспользуется, и сечение работает нерационально. Но на самом деле, у арматуры имеется резерв – площадка текучести, а это значит, что по мере текучести стали, когда деформации в ней увеличиваются с epl до epl1 (рис. 29,г), растут и деформации бетона, достигая в итоге ebu (рис. 29,а, пунктирная линия). Если вместо “мягкой” стали установить “твердую”, не имеющую площадки текучести, то деформации в ней к моменту разрушения превысят величину e02, соответствующую условному пределу текучести s02, и составят e02.1 (рис. 29, г), что учитывается коэффициентом условий работы gs6: чем меньше х, тем больше gs6. Следовательно, в слабо армированном сечении напряжения в “мягкой” стали достигают предела текучести и реализуют Rs, в “твердой” стали превышают условный предел текучести и составляют Rsgs6; напряжения в бетоне тоже, в конце концов, достигают расчетного сопротивления Rb.
Нормально армированное сечение при х = хR, работает наиболее рационально (б): eb и es одновременно достигают значений соответственно ebu и epl (или e02), а напряжения одновременно достигают значений соответственно Rb и Rs.
|
|
|
В переармированном сечении (в) при х > хR, деформации бетона достигают ebu, а деформации арматуры не достигают epl (e02), т.е. прочность бетона Rb используется полностью, а прочность арматуры Rs – частично: ss < Rs. Причем, чем больше х, тем меньше ss.
Слабо и нормально армированные сечения имеют один общий признак: бетон и арматура полностью используют свою прочность, поэтому принцип расчета у них одинаков (1-й случай расчета). Переармированные сечения рассчитывают иначе (2-й случай). Границей между случаями является величина хR (или xR), поэтому ее и называют граничной высотой сжатой зоны.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1420; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!