Тема лекции 1. Введение

Цели и задачи дисциплины. Методическая разработка по материалам лекционные занятий.

2. Основной целью изучения дисциплины «Строительной механики» является приобретение студентами знаний и навыков в области проектирования несущего остова зданий, принципов статической работы и основ расчета элементов, систем и конструкций зданий и подземных сооружений на основные воздействия и нагрузки.

Данная дисциплина является общепрофессиональной и должна рассматриваться как теоретическая база, на основе которой производятся расчеты и выполняются эскизные проработки инженерных конструкций и различных сооружений.

Следует раскрыть общие принципы проектирования железобетонных конструкций, зданий и сооружений. Дать основные положения проектирования железобетонных металлических конструкций. Рассмотреть унификацию и типизацию строительных элементов и сооружений из них. Изучить особенности проектирования монолитных и сборных конструкций. Автоматизация проектирования.

Рассмотреть плоские железобетонных перекрытия. Классификация плоских перекрытий. Монолитные перекрытия с балочными плитами и плитами опертыми по контуру. Плоские железобетонных перекрытия. Классификация плоских перекрытий. Монолитные перекрытия с балочными плитами и плитами опертыми по контуру.

Основные положения проектирования. Разработка проектов на строительство любого объекта (промышленного, гражданского и любого другого назначения) осуществляется в соответствии с заданием на проектирование, составляемым заказчиком. Проектирование может осуществляться в одну стадию – рабочий проект или в две стадии – проект и рабочая документация. В одну стадию проектируют предприятия, строительство которых будет вестись по типовым проектам, а также технически несложные объекты. Двухстадийное проектирование применяется для крупных и сложных проектов. В двухстадийное проектирование включают: общую пояснительную записку, технологические решения, строительные решения с расчетами и чертежами, раздел организации строительства, сметную документацию и паспорт проекта.

Унификация и типизация сооружений и их элементов.

Под унификацией понимают приведение к единообразию основных размеров сооружений, габаритных схем, сборных элементов, их привязок к координационным осям, узлов сопряжений элементов, а также нагрузок. Основой унификации является единая модульная система (ЕМС), предусматривающая градацию размеров на базе основного модуля 100 мм (или укрупненного, кратного 100 мм). Так, для одноэтажных промышленных зданий расстояние между поперечными осями (шаг колонн) принято 6, 12 и 18 м, пролеты – кратными 6 м (12, 18, 30 и более м), высота от пола до низа несущих конструкций кратна 0.6 м конструкций

Для многоэтажных промышленных зданий принята унифицированная сетка колонн 6 х 6, 9 х 6, 12 х 6 м в зависимости от нагрузки на перекрытие, а высоты этажей кратны 1,2 м.

На основе унифицированных размеров все многообразие объемно-планировочных решений сведено к ограниченному числу унифицированных габаритных схем, позволяющих удовлетворять практически всем основным потребностям наиболее распространенных производств.

В соответствии с габаритными схемами унифицированы и основные размеры элементов зданий. Практика проектирования, изготовления и эксплуатации позволяет отобрать для каждого элемента (колонн, балок и т.п.) наиболее рациональное решение (по расходу материалов, приведенным затратам и т.п.), которое и принимается в дальнейшем в качестве типового для массового заводского изготовления. Несущая способность типовых элементов изменяется главным образом за счет изменения размеров поперечных сечений, класса бетона и процента армирования. Такой прием позволяет ограничить число элементов, отличающихся опалубочными размерами. В панелях перекрытий при изменении нагрузки или длины целесообразно оставлять сечение элемента неизменным, а увеличивать лишь сечение арматуры. Это позволяет оставлять технологию изготовления прежней. Для балок покрытий, пролеты которых и нагрузки меняются в значительном диапазоне, приходится менять и сечение, и армирование. В колоннах многоэтажных зданий следует сохранять размеры сечений по высоте, изменяя армирование и класс бетона. В противном случае длина ригелей будет неодинаковой по высоте здания, и количество типов сборных элементов резко возрастет.

Общая стоимость здания (при постоянном сечении колонн по высоте) снижается, несмотря на некоторый перерасход арматуры и бетона в верхних этажах, т.к. единой остается опалубка, тип каркасов и т.д.

Производство сборных железобетонных элементов наиболее эффективно в том случае, если на заводе изготовляют серии однотипных элементов. Технологический процесс при этом совершенствуется, снижается трудоемкость изготовления и стоимость изделий, улучшается их качество. Отсюда вытекает важнейшее требование, чтобы число элементов в здании было ограниченным, а применение их – массовым. С этой целью элементы типизируют, т.е. для каждого элемента здания отбирают наиболее рациональный, проверенный на практике, тип конструкции с наилучшими, по сравнению с другими решениями технико-экономическими показателями.

В результате типизации создаются серии типовых сборных элементов, которыми и пользуются при проектировании. Типизация осуществляется не только для отдельных конструкций, но и в целом для зданий и сооружений одного назначения. В результате созданы типовые проекты жилых домов, административных, общественных, промышленных и подобных зданий и сооружений для массового строительства.

Различные типы унифицированных конструкций, объединенные в государственные стандарты и каталоги, составляют номенклатуру типовых конструкций, которую обязаны выпускать заводы-изготовители.

Унификация конструктивных схем.

При разработке проектов в индивидуальных конструкциях, выполняется расчет и конструирование отдельных элементов, а затем разрабатываются рабочие чертежи.

На основе унифицированных размеров оказалось возможным все многообразие объемно-планировочных решений зданий свести к ограниченному числу унифицированных конструктивных схем, т.е. схем, где решение каркаса здания и его узлов однотипно.

Особенности проектирования сборных конструкций.

Предусмотрено три категории размеров типовых элементов зданий: номинальные, конструктивные и натурные. Номинальные размеры – расстояние между разбивочными осями здания в плане. Конструктивные размеры отличаются от номинальных на размер швов и зазоров. Натурные размеры элемента – фактические размеры, которые в зависимости от точности изготовления могут изменяться от конструктивных размеров на некоторую величину, называемую допуском (3… 10 мм).

Наряду с требованиями типизации и унификации при проектировании сборных конструкций должны учитываться требования технологичности при изготовлении и монтаже.

Под технологичностью изготовления и монтажа понимают возможность массового изготовления конструкций на заводе и полигоне и удобной установки и закрепления их в проектном положении на строительной площадке с наименьшими затратами труда и энергии при максимальном использовании машин и механизмов.

При проектировании сборных конструкций необходимо стремиться к их максимальному укрупнению, однако при этом должны приниматься во внимание возможности подъемно-транспортного оборудования и условия перевозки конструкций железнодорожным и автомобильным транспортом.

Одной из особенностей проектирования сборных железобетонных элементов является необходимость проверки их прочности и трещиностойкости в период изготовления, транспортирования и монтажа. Расчетные схемы сборных элементов в стадиях перевозки и монтажа могут отличаться от расчетных схем в стадии эксплуатации. Это приводит к возникновении. В некоторых сечениях усилий, отличных от эксплуатационных, и требуют соответствующего армирования элементов.

Сборные конструкции зданий совместно работают под нагрузкой благодаря стыкам и соединениям, обеспечивающим их надежную связь. Стыки и соединения классифицируют по типам стыкуемых элементов и по виду передаваемых усилий. По типам стыкуемых элементов различают стыки колонн с фундаментами, колонн друг с другом, ригелей с колоннами, узлы опирания ферм, балок покрытий на колонны, панелей на ригели и т.п. По виду передаваемых усилий различают стыки, испытывающие: осевой или внецентренное растяжение (стык нижнего пояса фермы), сжатие (стык колонн между собой), изгиб с поперечной силой (жесткое сопряжение ригеля с колонной).

Плоские железобетонных перекрытия. Классификация плоских перекрытий.

Железобетонные плоские перекрытия – наиболее распространенные конструкции в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. Их широкому применению способствуют высокая индустриальность, экономичность, жесткость, огнестойкость и долговечность.

По конструктивной схеме железобетонные перекрытия могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные.

Балочными называют перекрытия, в которых балки работают совместно с опирающимися на них плитами перекрытий.

В безбалочных перекрытиях плита опирается непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями.

Те и другие перекрытия могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Конструктивные схемы перекрытий сборного и монолитного исполнения различны, поэтому перекрытия классифицируют по конструктивным признакам следующим образом:

· Балочные сборные;

· Ребристые монолитные с балочными плитами;

· Ребристые монолитные, с плитами, опертыми по контуру;

· Балочные сборно-монолитные;

· Безбалочные сборные;

· Безбалочные монолитные;

· Безбалочные сборно-монолитные.

Плиты в составе конструктивных элементов перекрытия в зависимости от отношения сторон опорного контура могут быть:

· При отношении сторон >2 – балочными, работающими на изгиб в направлении меньшей стороны;

Балочные сборные перекрытия.

В состав балочного сборного перекрытия входят панели (плиты) (2.с.166-, 251-278) и поддерживающие их балки, называемые ригелями. Ригели могут опираться на колонны (в зданиях с полным каркасом) или на внутренние колонны и наружные несущие стены (в зданиях с неполным каркасом). Проектирование перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет панелей, ригелей, узлов сопряжения их с колоннами, конструирование и т.п. При отношении сторон < или = 2 – опертыми по контуру, работающими на изгиб в двух направлениях, имеющими перекрестную рабочую арматуру.

Дата добавления: 2014-12-16