Нагрузки, действующие на раму. Особенность постоянных и временных нагрузок

Коррозия железобетона и меры защиты от нее

Коррозионная стойкость элементов железобетонных конструкций зависит от плотности бетона и степени агрессивности среды. Коррозия бетона, имеющего недостаточную плотность, может происходить от воздействия фильтрующейся воды, которая растворяет составляющую часть цементного камня — гидрат окиси кальция. Наибольшей растворяющей способностью обладает мягкая вода. Внешним признаком такой коррозии бетона являются белые хлопья на его поверхности. Другой вид коррозии бетона возникает под влиянием газовой или жидкой агрессивной среды: кислых газов в сочетании с повышенной влажностью, растворов кислот, сернокислых солей и др. При взаимодействии кислоты с гидратом окиси кальция цементного камня бетон разрушается. Продукты химического взаимодействия агрессивной ере ды и бетона, кристаллизуясь, постепенно заполняют поры и каналы бетона. Рост кристаллов приводит к разрыву стенок пор, каналов и быстрому разрушению бетона. Наиболее вредны для бетона соли ряда кислот, особенно серной кислоты; они образуют в цементе сульфат кальция и алюминия. Сульфатоалюминат кальция, растворяясь, вытекает и образует белые подтеки на поверхности бетона. Весьма агрессивны грунтовые воды, содержащие сернокислотный кальций, а также воды с магнезиальными и аммиачными солями.
Морская вода при систематическом воздействии оказывает вредное влияние на бетон, поскольку содержит сульфатомагнезит, хлористую магнезию и другие вредные соли.
Коррозия арматуры (ржавление) происходит в результате химического и электролитического воздействия окружающей среды; обычно она протекает одновременно с коррозией бетона, но может протекать и независимо от коррозии бетона. Продукт коррозии арматуры имеет в несколько раз больший объем, чем арматурная сталь, и создает значительное радиальное давление на окружающий слой. При этом вдоль арматурных стержней возникают трещины и отколы бетона с частичным обнажением арматуры.
Мерами защиты от коррозии железобетонных конструкций, находящихся в условиях агрессивной среды, в зависимости от степени агрессии являются: снижение фильтрующей способности бетона введением специальных добавок, повышение плотности бетона, увеличение толщины защитного слоя бетона, а также применение лакокрасочных или мастичных покрытий, оклеечной изоляции, замена портландцемента глиноземистым цементом, применение специального кислотостойкого бетона.

Нагрузки, действующие на раму. Особенность постоянных и временных нагрузок.

Поскольку при расчете рамы, воспринимающей постоянные и временные нагрузки, нужно вводить дифференцированные коэффициенты сочетаний, раму' следует

рассчитывать на каждое загружение отдельно. Нагрузки так же определяют отдельно: от собственного веса конструкций шатра, снега, ветра и кранов.

Сосредоточенные постоянные нагрузки от веса фонарных переплетов с остеклением, бортовых стенок фонаря и других с целью упрощения расчета рамы допускается распределять по пролету ригеля равномерно.

Ветровая нагрузка. Ветровая нагрузка зависит от скоростного напора ветра над поверхностью земли и высоты здания.

Так как ветровая нагрузка, на стойки рамы высотой более 10 м неравномерна, то, чтобы упростить расчет, определяют равномерно распределенную эквивалентную нагрузку:

с наветренной стороны qB~nqocaBB\ с заветренной » Цъ—ЩйС'аъВ,

Вся территория СССР разбита на семь районов, для которых по многолетним метеорологическим наблюдениям установлен скоростной напор в кгс/м2 вертикальной поверхности.

Значения аэродинамических коэффициентов для сооружений со сложным профилем; ав — коэффициент перехода к эквивалентной (равномерно распределенной) нагрузке по стойкам рамы; ав-0,8+0,015 Н; В — ширина грузовой площади для ветровой нагрузки, она равна шагу стоек рамы (при отсутствии промежуточных стоек фахверка).

Целью статического расчета поперечной рамы является определение максимальных расчетных усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных сил в характерных сечениях стоек и ригеля). Для упрощения расчета пространственную конструкцию каркаса мысленно расчленяют на отдельные плоские элементы. Поперечная рама — один из таких элементов. Она представляет собой статически неопределимую систему. Рассчитать раму можно любым способом строительной механики. В практике проектирования широко применяют приближенные методы, позволяющие значительно упростить расчет и получить вполне удовлетворительный результат. - При расчете рам приближенными методами прини-, мают следующие допущения:

1) сквозной ригель условно заменяют сплошным;

2) если стойки рамы принимают защемленными в фундаментах, полагают, что угол поворота их опорных сечений равен нулю;

3) при расчете рамы на горизонтальные нагрузки (ветер, крановые нагрузки) деформациями ригеля пренебрегают, принимая его жесткость бесконечно большой; при расчете рамы на вертикальные нагрузки, приложенные к ригелю, учитывают его действительную жесткость;

4) многопролетные рамы, рассчитываемые на вертикальные нагрузки, приложенные к ригелю, условно членят на отдельные простые П- и Г-образные;

5) высоту стоек принимают h—hH-\-hB.

Усилия в элементах рамы вычисляют отдельно для каждого загружения. Расчетные усилия получают в результате составления сочетаний отдельных загружений.

Усилия в стойках рамы определяют для нескольких характерных сечений, где они могут быть наибольшими: например в Заделке в фундамент, в месте сопряжения верхней и нижней частей ступенчатых стоек, в месте примыкания ригеля.

Перед статическим расчетом рамы устанавливают следующие параметры: отношение момента инерции сечения верхней части стойки к моменту инерции сечения нижней ее части («—/в//н); отношение момента инер-. ции сечения ригеля к моменту инерции сечения нижней части стойки (/р//н); "отношение высоты верхней части стойки к ее полной высоте (\—hbjh).

Отношение /р//ц можно принимать от 2 до 5. Меньшие значения следует назначать при малой нагрузке на ригель, малых пролетах цеха и при тяжелых кранах.

При определении усилий от крановых нагрузок (крановых моментов и сил поперечного торможения кранов) необходимо учитывать пространственную работу каркаса, что позволяет уменьшить усилия в стойках рамы и увеличить поперечную жесткость каркаса.

Горизонтальное смещение рамы в системе пространственного блока меньше смещения плоской рамы, поэтому. усилия в стойках будут меньше.

Результаты расчета рамы на отдельные загружения вносят в сводную таблицу , и затем составляют сочетания для характерных сечений (в одноступенчатых стойках их обычно четыре) по Ломаке и Аймаке и суммарные расчетные усилия, полученные в результате сочетаний, вносят в специальную таблицу. Практические методы расчета изложены в учебных пособиях