Без предварительного напряжения

Тема 4.6.4. Расчет железобетонных балок и плит

Уроки 73-76

Практическое занятие № 9

Уроки 71-72

Тема 4.6.3. Расчет деревянных балок

Уроки 69-70

Практическое занятие № 8

Тема 4.6.2. Расчет стальных балок

Уроки 65-68

Расчет стальной балки

Подбор сечения балки из прокатного двутавра и проверка жесткости

РАСЧЁТ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК

Область распространения и простейшие конструкции деревянных балок

1. Балки из цельной древесины выполняют с учётом сортамента пиломатериалов (прямоугольного сечения), брёвен (круглого);

А) Перекрываемый пролёт – не более 6м, ограничение по нагрузкам согласно сортаменту;

Б) Шаг укладки – не более 1,5м;

В) Связь со стенами и между собой – анкера из полосовой стали – зарисовать узел слева, стр.195.

Г) Схемы прогонов - 7.18. стр. 196. рисовать

2. Клеёные балки

А) Перекрываемый пролёт – до 15 м, но возможно и больше, больше несущая способность;

Б) Возможные сечения клеёных балок – 7.19. б стр. 196 рисовать

Особенности работы деревянных балок под нагрузкой и предпосылки для расчёта

1. Разрушение – от поперечного изгиба;

2. Три стадии работы деревянной балки – от начала работы до разрушения:

А) при небольшом изгибе балка работает упруго;

Б) при увеличении изгиба возникают пластические деформации;

В) дальнейший рост нагрузки (изгиба) – рост пластических деформаций; - рисовать. 7.21.с.198

3. Расчёт прочности деревянной балки на изгиб – по первой стадии работы (упругой); см. 7.22.с.198

4. Реже деревянная балка разрушается от сдвига частей балки от касательных напряжений от внешней поперечной силы Q - см. 7.23.с.198

5. Деревянные балки рассчитывают на ограничение прогибов

Расчёт деревянных балок цельного сечения

Подход к расчёту цельных и клеёных балок – одинаковый;

1. Расчёт по 1 группе:

А) Расчёт прочности по нормальным напряжениям – списать формулу 7.3.б стр.199

Б) Расчёт прочности по касательным напряжениям – списать формулу 7.4.б стр.200

В) Расчёт общей устойчивости – списать формулу 7.17.б стр.200

2. Расчёт по 2 группе: списать верхнюю формулу стр.200

Некоторые правила конструирования деревянных балок

1. Размеры балок из цельной древесины по сортаменту;

2. Балки должны быть на опорах без подрезки;

3. В балках из цельной древесины на опорах может быть подрезка (п.3 стр.203 – списать условия), рисовать 7.25

4. Запрещается глухая заделка концов балки в капитальные стены;

5. Опирание балок на кирпичные, бетонные стены – через гидроизоляционные прокладки из толя, рубероида. Концы балки антисептируют;

6. Обозначения при расчёте клеёных балок - рисовать. 7.26.с.203

7. Клеёные балки могут быть из двух сортов древесины - рисовать. 7.27.с.203

Расчет деревянной балки

Подбор размеров прямоугольного или круглого сечения деревянной балки и проверка жесткости.

РАСЧЁТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК И ПЛИТ

1. Высота балки больше ширины сечения;

2. ЖБ плиты – частный случай балки

Область распространения и простейшие конструкции ЖБ балок

1. В сборных ЖБ балках для монтажа – монтажные петли, отверстия или закладные детали;

2. Крепления балок к опорам – через закладные детали на сварке, реже на болтах;

3. Небольшие балки могут укладывать на опоры на цементно-песчаный раствор без дополнительного крепления;

4. Формы сечения балок – рисовать 7.29, стр.205

5. Армирование: сварными или вязаными каркасами. Армирование полок тавровых балок и опорных участков – арматурными сетками, которые можно загибать по нужной форме сечения;

6. При пролётах балок более 4,5м балки выполняют предварительно напряжёнными (при меньших – не экономично)

+ ПН ЖБК – уменьшение прогибов, повышение трещиностойкости, снижение металлоёмкости;

7. Монолитные ЖБ балки применяют при нестандартных пролётах, сечениях, при индивидуальном строительстве, сейсмических районах, т.е. там, где нужно объединять отдельные части здания и придать им дополнительную жёсткость

Особенности работы ЖБ балок под нагрузкой и предпосылки для расчёта

1. Схема разрушения ЖБ балки:

А) в середине балки возникают вертикальные (перпендикулярные оси балки) трещины;

Б) С удалением от середины трещины увеличиваются и наклоняются (до 40 градусов);

В) Около опор ширина раскрытия трещин снова увеличивается – рисовать 7.31, стр.206

2. Трещины в ЖБ неизбежны и допустимы по нормам;

3. Цель постановки арматуры: предотвратить разрушение балки от чрезмерного раскрытия трещин растянутой зоны бетона;

4. В местах образования трещин растягивающие усилия воспринимает арматура, а между трещинами арматура и бетон работают совместно;

5. ЖБ балка может быть в 20 раз прочнее бетонной;

6. Схемы армирования ЖБ балки – расположение арматуры перпендикулярно трещине (отгибы реже) - рисовать 7.31, стр.206

7. Наиболее опасный участок – вблизи опор, участки длиной 1\4 длины балки

8. Суть расчёта ЖБ балок на прочность:

А) определение необходимого количества рабочей продольной арматуры (числа стержней и их диаметров, для обеспечения прочности нормального сечения;

Б) определение диаметра и шага постановки поперечных стержней для обеспечения прочности наклонных сечений

Расчёт ЖБ балок прямоугольного сечения с одиночным армированием по прочности нормального сечения

1. Стадии напряжённо-деформированного состояния

Стадия 1:

- небольшая нагрузка;

- нет трещин в растянутой в растянутой зоне бетоне. Стадия 1 делится на два состояния:

Состояние 1а – начальный этап:

* напряжения в бетоне изменяются по линейному закону (упруго) – в сжатой и растянутой зоне;

* Б и А работают совместно.

Состояние 1б – перед появлением трещин:* в сжатой зоне напряжения изменяются упруго;

*в растянутой зоне эпюра искривляется, т.е. появляются небольшие пластические

деформации (в арматуре – небольшие упругие)

Стадия 2:

- увеличение нагрузки (изгибающего момента);

- в сжатой зоне – искривление эпюры (пластические деформации), но не до предельных значений

- в растянутой зоне – появление трещин, бетон в трещине выключается из работы, между трещинами бетон и арматура работают совместно, в трещинах нагрузку воспринимает арматура

Стадия 3:

- дальнейшее увеличение нагрузки (изгибающего момента);

- происходит разрушение по двум случаям:

1 случай: разрушение бетона сжатой зоны, несущая способность арматуры не исчерпана – переармирование;

2 случай: напряжения в арматуре достигают предела, арматура удлиняется или рвётся, трещины увеличиваются, части

балки взаимно переворачиваются. Происходит разрушение (чаще разрушение по этой схеме)

2. В зависимости от целей расчёт может быть по 1, 2 или 3 стадии

А) при расчёте прочности расчёт ведут по третьей стадии;

Б) расчёт по образованию трещин – по второй стадии

Расчёт балки с одиночным армированием

1. Расчётная схема– рисовать 7.34, стр.210

М – внешний изгибающий момент

h_o – рабочая высота сечения балки

а – расстояние от центра тяжести арматуры до края растянутого волокна бетона

а_b – защитный слой бетона: для балки высотой ≥250 мм: не < 20 мм и не <диаметра арматуры

d – диаметр рабочей арматуры по расчёту

х – высота сжатой зоны по расчёту

N_b – равнодействующая сжимающих напряжений

N_s – равнодействующая растягивающих напряжений в растянутой арматуре

Z _b – плечо внутренней пары сил

А_s – площадь арматуры по расчёту

Дата добавления: 2017-01-14