Основы расчета строительных конструкций

Содержание

Задание на проект

Введение

1 Маркировочный план

2 Расчет плиты перекрытия

2.1 Исходные данные

2.2 Определение нагрузок и усилий

2.3 Расчет по прочности нормальных сечений

2.4 Расчет по прочности наклонных сечений

2.5 Подбор монтажной петли

3 Расчет колонны

3.1 Исходные данные

3.2 Определение нагрузок и усилий

3.3 Расчет колонны по несущей способности

3.4 Расчет колонны на транспортные усилия и монтажные

3.5 Армирование колонны

4 Расчет центрально-нагруженного фундамента

4.1 Исходные данные

4.2 Определение размера подошвы фундамента

4.3 Определение высоты фундамента

4.4 Прочность фундамента на продавливание

4.5 Подбор арматуры

Список использованных источников

Введение

Железобетоном называется строительный материал, в котором соединены в монолитное целое бетон и сталь (арматура).

Идея создания железобетона из двух различных по своим механическим характеристикам материалов заключается в реальной возможности использования бетона для работы на сжатие, а стали на растяжение.

Совместная работа бетона и арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря выгодному сочетанию следующих свойств:

1) сцеплению (склеиванию) между бетоном и поверхностью арматуры, возникающему при твердении бетонной смеси;

2) близким по значению коэффициентам линейного расширения бетона и стали при t ≤ 100˚C, что исключает появление внутренних усилий, могущих нарушить сцепление бетона с арматурой;

3) защищенности арматуры, заключенной в теле бетона, от коррозии и непосредственного воздействия огня.

Сегодня трудно найти такую область народного хозяйства, в которой при строительстве не применялся бы железобетон.

Преимущества железобетона: благодаря высоким физико-механическим свойствам он оказывает значительное сопротивление статическим и динамическим нагрузкам, сейсмо и виброустойчив, долговечен, огнестоек и хорошо сопротивляется атмосферным воздействиям. До 7080% массы железобетона составляют широко распространенные материалы (песок, гравий или щебень и вода); прочность бетона со временем не только уменьшается, но может даже увеличиваться; железобетону легко могут быть приданы любые целесообразные конструктивные и архитектурные формы; эксплуатационные расходы по содержанию и уходу за железобетонными конструкциями невелики.

К недостаткам железобетона относятся: сравнительно большая масса конструкций; повышенная тепло- и звукопроводность; сложность производства работ, особенно в зимний период; потребность в квалифицированных кадрах, специальном оборудовании (при изготовлении сборных железобетонных конструкций в заводских условиях); возможность появления трещин до приложения эксплуатационной нагрузки вследствие усадки и ползучести бетона, а также по технологическим причинам.

Железобетон широко применяется в промышленном, жилищном и сельском строительстве, в гидротехнических, шахтных и горно-рудных сооружениях. Применяют железобетон в машиностроении для изготовления станин и опорных частей тяжелых прессов и станков, в судостроении.

В зависимости от методов возведения железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными, сборно-монолитными.

Сборный железобетон – основной строительный материал в современном строительстве.

Сущность сборного железобетона заключается в том, что все элементы сооружения изготовляют на заводах железобетонных изделий. На строительной площадке из готовых конструкций монтируют (собирают) здание или сооружение.

Применение сборных железобетонных конструкций заводского изготовления позволяет значительно снизить расход стали, древесины и затраты труда на дорогостоящие опалубку и леса, но требует тяжелых транспортных и подъемных механизмов, тщательного выполнения стыков и узлов сопряжений элементов.

Монолитные железобетонные конструкции возводят с предварительным устройством поддерживающих лесов и опалубки (форм), в которую устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь. Леса и опалубка могут быть сняты только после того, как бетон приобретет достаточную прочность.

Монолитные железобетонные конструкции находят широкое применение в сооружениях, трудно поддающихся членению и унификации, например в гидротехнических сооружениях, тяжелых фундаментах, бункерах, плавательных бассейнах, в сооружениях, возводимых в передвижной или скользящей опалубке (силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания башенного типа и т.д.). При возведении монолитных конструкций в условиях отрицательных температур необходим подогрев бетона.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой сочетание сборных элементов и монолитного бетона, укладываемого на месте строительства. Сборно-монолитные конструкции по сравнению со сборными отличаются более простым устройством стыков.

По виду арматуры различают железобетон с гибкой арматурой в виде стальных стержней круглого или периодического профиля и с несущей арматурой. Несущей арматурой служат профильная прокатная сталь – уголковая, швеллерная, двутавровая (называется жесткой арматурой) и пространственные сварные каркасы из круглой стали, воспринимающие нагрузку от подвесной опалубки и свежеуложенной бетонной смеси.

Одним из недостатков железобетонных конструкций является трещиностойкость. Чтобы исключить этот недостаток железобетона, применяют так называемые предварительно напряженные (преднапряженные) конструкции. Идея их заключается в предварительном (до приложения внешней нагрузки) обжатии бетона в зонах, в которых после приложения нагрузки возможны растягивающие напряжения, вызывающие образование или раскрытие трещин. В предварительно напряженных железобетонных конструкциях арматура подвергается предварительному растяжению, а бетон – сжатию.

Наиболее распространен в строительстве железобетон с гибкой арматурой.

Железобетонные конструкции начали применять в строительстве со второй половины Х1Х века в связи с развитием промышленности и транспорта.