Предельные состояния второй группы Расчет по деформациям

Производится из условия, что деформации (перемещения, прогибы) от действия внешней нагрузки f не должны превышать предельно допустимых значений f_ult

,

(9)

Расчет по местным разрушениям (для железобетонных элементов)

а) Расчет по образованию трещин производят из условия, что усилие от внешних нагрузок в рассматриваемом сечении F не должно превышать предельного усилия F_crc, при котором образуется трещина, т.е.

,

(10)

б) Расчет по раскрытию трещин. Если проверка по образованию трещин показывает, что , то необходимо проверить ширину раскрытия трещин и установить, что они не выходят за пределы допустимых значений, т.е.

,

(9)

где a_crc – ширина раскрытия трещин от внешней нагрузки; a_crc,ult – предельно допустимое значение ширины раскрытия трещин, установленное СНиП.

11.Особенности строительных конструкций из разных материалов

В процессе проектирования зданий и сооружений или их крупных элементов производится сравнение вариантов возможных конструктивных решений из разных строительных материалов. Каждый вариант подвергается технико-экономической оценке по расходу материалов, трудоемкости изготовления и монтажа с учетом наличия соответствующих баз и материальных ресурсов. Для правильного выбора конструкции необходимо учитывать основные характеристики строительных материалов и конструкций из них.

Оценка производится по:

- относительной прочности;

- огнестойкости;

- долговечности;

- индустриальности и технологичности;

- атмосферной и химической стойкости;

- эксплуатационным расходам;

- дефицитности материалов.

За относительную прочность принимается отношение расчетного сопротивления к плотности материала – это коэффициент относительной прочности. Так при сжатии (без учета продольного изгиба) коэффициент относительной прочности, приведенный в таблице показывает, что для передачи одного и того же силового воздействия наименьшие размеры поперечного сечения имеют стальные и алюминиевые конструкции.

2. Основные характеристики строительных материалов.

Наименование материала	Плотность, кг/м3	Расчетное сопротивление, МПа	Коэффициент относительной прочности, 1х103 м
Сталь обычной прочности марки ВСТ3 КП2-1	7850	215	2,79
Сталь повышенной прочности марки 10ХСНД	7850	390	5,07
Алюминиевый сплав упрочненный 1915Т	2770	200	7,36
Бетон класса В30	2400	17	0,72
Древесина (сосна) 2-го сорта	600	13	2,21
Кирпичная кладка (кирпич марки 100, раствор марки 25)	1800	1,3	0,07

Огнестойкость.

Наибольшей огнестойкостью обладают бетонные и каменные конструкции. Железобетон имеет меньшую огнестойкость, чем бетон. Для повышения огнестойкости железобетонных конструкций необходимо увеличить толщину слоя бетона, защищающего арматуру.

Прочность стальных конструкций снижается вдвое при температуре 500^оС, а при 600^оС сталь становится пластичной. Прочность алюминиевых сплавов снижается уже при 200^оС.

Деревянные конструкции относятся к наименее огнестойким конструкциям, для защиты от огня их пропитывают антипиренами и оштукатуривают.

Долговечность.

Бетонные и каменные конструкции – самые долговечные. Железобетонные конструкции также весьма долговечны при условии надежной защиты арматуры бетоном. Металлические конструкции долговечны при своевременной и надежной защите от коррозии стали окраской. Деревянные конструкции в сырых условиях и без проветривания разрушаются через 5 – 10 лет, но их долговечность существенно повышается при надежной защите от атмосферных влияний (до 50 и даже 100 лет).

Атмосферная и химическая стойкость.

Металлические конструкции корродируют под воздействием влажности и загрязнений окружающей среды агрессивными газами, ________. Для защиты от коррозии их красят, оцинковывают или обрабатывают особыми составами. Деревянные конструкции в аналогичных условиях подвергаются гниению и разрушению грибами. Против гниения их антисептируют, изолируют от увлажнения, обеспечивают надежное проветривание. Химическая стойкость деревянных конструкций против некоторых веществ довольно высока. Железобетонные и каменные конструкции атмосферостойкие. Химическая стойкость железобетонных конструкций в ряде случаев недостаточна. Ее можно повысить за счет использования полимерных покрытий, добавок, а также бетонополимеров и армополимербетонов. Перспективными в этом отношении являются конструкции, армированные неметаллической арматурой.

Эксплуатационные расходы.

Железобетонные и каменные конструкции для поддержания их в период эксплуатации в надлежащем состоянии почти не вызывают расходов. Деревянные конструкции требуют непрерывного наблюдения и возобновления покрытий против гниения и огня, а также выполнения работ по устранению ослабления стыков и соединений. Стальные конструкции также требуют периодического окрашивания.

Дефицитность материалов.

Наиболее дефицитными являются материалы для алюминиевых и стальных конструкций, так как они в значительных количествах расходуются во многих других отраслях промышленности. В железобетонных конструкциях заполнители бетона – песок, щебень, гравий, легкие заполнители чаще всего местные материалы, как и сырье для каменных конструкций. Древесина – доступный материал в лесных районах.