Целью статического расчета является определение усилий, действующих на здание в целом, а также на отдельные конструкции. В общем случае этими усилиями являются изгибающие моменты, поперечные и продольные силы (М, Q, N). Для выполнения статического расчета необходимо знать конструктивную схему здания, на основании которой установить расчетные схемы здания и отдельных конструктивных элементов, определить расчетные размеры и вычислить действующие на них нагрузки.
Расчетные схемы должны определяться по правилам сопротивления материалов и строительной механики, отражать реальную работу конструкции и соответствовать фактическим условиям закрепления и действующим нагрузкам.
Так, расчетная схема сборной ребристой или многопустотной плиты может быть представлена однопролетной статически определимой балкой.
Тип опоры расчетной схемы, определяется из реального узла сопряжения строительных конструкций. Если плита свободно лежит на полках ригеля, то имеют место шарнирные опоры. При соединении верхней арматуры отдельных ригелей между собой с помощью стыковочных стержней, заделанных в колонны и сварки, рассматривается жесткое соединение.
Расчетная длина определяется, исходя из размеров пролетов и условий опирания элемента. При шарнирной опоре плит или балок расчетная длина считается между серединами площадок опирания, а в случае заделки – от внутренних граней опор элемента (расстояние в свету). Для колонн и столбов расчетная длина равна высоте этажа, умноженной на коэффициент условий закрепления.
Задание 1.2. Построить эпюры М, Q, N для любых пяти (3) схем.
Сущность железобетона.
Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов заключается в определении необходимого количества растянутой арматуры, в предположении, что прочность бетона сжатой зоны и продольной растянутой арматуры в рассматриваемом сечении будет исчерпана одновременно.
| Рис.1. Изгибаемый железобетонный элемент 1-арматура, 2- нормальные трещины, 3- нейтральная ось, 4- арматура |
Если в балку в растянутую зону уложить небольшое количество арматуры, то несущая способность элемента повышается в несколько раз, по сравнению с неармированным образцом.
При размещении арматуры в сжатых элементах, несущая способность последних может увеличиваться до 50%, поскольку сопротивление арматуры сжатие в несколько раз превосходит аналогичный показатель для бетона. Так 1см2, широко распространенной арматуры класса А400 заменяет 24,5 см2 бетона класса В25.
Прочность бетона и арматуры
Прочность бетона характеризуется классами бетона на сжатие В и на растяжение Bt. Например: В20 или В40. Чем больше цифра, тем прочнее бетон. Для расчетов прочности используются расчетные значения прочности на сжатие и растяжение, которые привязаны к классу бетона и указаны в СП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная версия. М., 2012.
Таблица 1.4
| Класс бетона В | Сжатие осевое, МПа | Растяжение осевое, МПа | Модуль упругости, МПа |
| Rbn | Rb | Rbt,n | Rbt | Eb |
| В25 | 18,5 | 14,5 | 1,55 | 1,05 | 30,0∙103 |
| В35 | 25,5 | 19,5 | 1,95 | 1,30 | 34,5∙103 |
Задание 1.3.Для тяжелого бетона классов В20, В40, В60 и В80 выписать значения прочности на сжатие Rbи растяжениеRbt.
Прочность арматуры характеризуется классами арматуры, обозначаемыми буквами А – стержневая арматура, В проволочная арматура, К – высокопрочные канаты. Например: А400, В500 или К1500. Чем больше цифра, тем прочнее арматура. Для расчетов прочности используются расчетные значения прочности арматуры на растяжение Rs или на сжатие Rsс, которые привязаны к классу бетона и указаны в СП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная версия. М., 2012.
Задание 1.4.Для Арматуры классов А240, А800, В500 и К1400 выписать значения прочности на сжатие Rscи растяжениеRs.
