Вопрос № 50 Расчет плит перекрытий с плитами, опертыми по контуру, как упругих систем.
Расчет исп-ся для гидротехнических сооружений, где не допускается образование и раскрытие трещин. Здесь не д.б. пластичных шарниров и следовательно неприменим метод предельного равновесия, поэт расчет вып-ся методами строймеха.
Расчет основан на принципах расчета тонких упругих пластинок.
Исп-ся дифер-е ур-я изогнутой пов-ти пластины и ур-е, связывающее действ-е усилия в различных точках плиты.Под действием нагр точка плиты перемещается на величину ω. Диф-е ур-е изогнутой пов-ти пластины:
Где ω –перемещ; х,y – координаты точки, q-нагрузка в точке.перемещения связаны с смоментами в каждой конкретной точке и решая данной диф. Ур-е с учетом связи моментов и перемещений м. опр-ть мом-ты в кажд точке в разных направлениях.
Такие плиты получ-ся статически неопределимыми и по сравнению с мет пред-го равновесия армирование их сложнее и менее экономично, но констр-и, рассчитанные т.о. будут удовлетворять треб-ям I категории трещиностойкости. Для широкого класса плит составлены справочные таблицы, исп-я кот-е можно опр-ть усилия и деф-и для различных видов загружения. Более точный расчет плит можно вып-ть, используя программные комплексы.
Данный расчет приводит к неоправданно ↑ расх мат-ов и для обычных констр не подходит.
Вопрос №51 Расчет капителей безбалочных перекрытий.
С т. зрения работы и расчета бывают: 1. в виде простой и усченной пирамиды под наклоном 45°. Угол 45° взят исходя из распределения напряж в бет.2. в виде ломаной пирамиды, 3. с надкапительной плитой. С – верхнее основание пирамиды продавливания, h0-рабочая высота пирамиды продавливания в плите. Размеры капителей принимаются (0,2-0,3)L, где L -расстояние в осях.
Расчет плиты на продавливание: этим расчетом опр-ют размеры капителей. Условие прочности Q≤Qu, где Q- опорная реакция или продавливающая сила, действующая на меньшее основание пирамиды продавливания. Опр-ся с грузовой площади S1 за исключением нагрузки, передаваемой на больше основание пирамиды продавливания. P1=q*S1; P2=q*S2; Q=P1-P2; Qu=α*Rbt*b*h0,где α- коэф-т =1 для тяж бет, Rbt –расч-е сопрот-е бет при растяж-и, b-средний периметр пирамиды продавливания, взятый по средней части. При известных размерах капители вып-ют их расчет как консолей от опорной реакции, передаваемой от плит, соотв-ей грузовой площади.
Вопрос №52 Конструирование узлов рам одноэтажных зданий в монолитном ж/б.
В одноэтажном каркасном здании из монолитного ж/б основная несущая конструкция – поперечная рама. Наг-рузка на покрытия здания – балочного или тонкостенного пространственного – передается на поперечные рамы.
Прямолинейные ригели возможны при пролетах до 12…15м, ломаные ригели – до 15…18м, криволинейные ригели без затяжек – до 18м, с затяжками – до 24м и более. Рамы с криволинейными ригелями применяют преимущественно в качестве диафрагм коротких оболочек, являю-щихся весьма экономичным типом моно-литных покрытий. Затяжка, препятствуя горизонтальным перемещениям верха стоек, уменьшает значения изгибающих моментов и поперечных сил в стойках и ригелях, а также и в заделке стоек, вследствие чего облегчается конструкция фундаментов.
Соединение стоек монолитных рам с фундаментами м.б. жестким и шарнир-ным. В жестком соединении арматуру стоек сваривают или стыкуют внахлестку с соответствующими выпусками армату-ры фундамента; такое соединение просто и экономично. Шарнирное соединение применяют в тех случаях, когда в заделке колонны возникает значительный изги-бающий момент, а грунты оснований имеют малую несущую способность и фун-даменты рамы оказываются весьма тяжелыми.
Ригель армируют как балку, заде-ланную на опоре; часть продольной арматуры ригеля переводят в зону отрицательных моментов у опоры и заводят в стойку; стойки армируют как сжатые элементы, часть стержней которые заводят в ригель.
Расположение арматуры в узлах должно соответствовать характеру дейст-вующих усилий и в то же время обес-печивать удобство производства работ. В узле сопряжения ригеля с колонной наибольшие растягивающие усилия возникают на некотором удалении от края, поэтому растянутую арматуру в узле выполняют закругленной и заводят на длину, устанавливаемую на эпюре моментов.
В узлах, где ригель имеет перелом, например в коньковом узле, усилия в нижней растянутой арматуре создают равнодействующую под действием которой арматура стремится выпря-миться и выколоть бетон. Поэтому коньковые узлы армируют с перепуском концов нижних растянутых стержней и усиливают дополнительными попереч-ными стержнями, определяемыми расче-том. Поперечная арматура должна вос-принимать растягивающее усилие, рав-ное вертикальной составляющей усилий в продольных растянутых стержнях, не заанкеренных в сжатой зоне
F1=2RsAs1cos(γ/2)
или воспринимать 35% вертикальной составляющей усилий во всех продольных растянутых стержнях
F2=0,7RsAscos(γ/2),
где As1 – площадь сечения продольных растянутых стержней, незаанке-рованных в сжатой зоне; γ – входящий угол в растянутой зоне.
Поперечная арматура, необходимая по расчету, должна быть расположена на длине s=h tg(3/8)γ.
Шарнирное сопряжение стойки рамы с фундаментом создается устройством упрощенного (несовершенного) шар-нира. Здесь устанавливают вертикаль-ные или перекрещивающиеся стержни. А примыкающие к шарниру части стойки и фундамента усиливают поперечными сетками. Продольное усилие стойки передается через сохраняемую площадь бетона и арматурные стержни, попереч-ная сила в стойке обычно погашается силой трения.