Тема 4.1.1. История и перспективы развития СК – 1 час

Урок 1

Цели, задачи и содержание дисциплины "Строительные конструкции".

1. Цель: изучение основ расчёта и проектирования конструкций, оснований и фундаментов.

2. Задачи:

- проектирование и конструирование зданий и сооружений;

- овладение принципами конструктивных решений;

- проектирование строительных конструкций,

- разработки конструктивной схемы на основе объемно-планировочных решений,

- составление расчетных схем и определения внутренних усилий различными методами,

- разработка узлов и деталей,

- развитие профессиональных навыков и творческого подхода при выполнении расчётов

3. Содержание дисциплины "Строительные конструкции".

А) внешние нагрузки и воздействия,

Б) СНиПы на проектирование строительных конструкций и оснований,

В) расчет по предельным состояниям,

Г) определение нагрузок при расчете строительных конструкций;

Д) металлические, деревянные, каменные и армокаменные, железобетонные конструкции:

- расчет и конструирование,

- основы расчета оснований по предельным состояниям,

- общие принципы проектирования;

- основания и фундаменты:

- проектирования фундаментов неглубокого заложения на естественных основаниях,

- понятие о проектировании свайных фундаментов,

- искусственные основания.

Связь с другими дисциплинами

1. Техническая механика, в основном «Сопротивление материалов» - элементарная теория о прочности, выполнение расчёта для обеспечения надёжной работы отдельных конструкций и сооружений в целом. Основное отличие:

А) «Сопротивлении материалов» - рассматриваются абсолютно упругие и однородные материалы

Б) «Строительные конструкции» - могут рассматриваться и неоднородные (например, ЖБ) и необязательно упругие (бетон, кирпич)

Строительные материалы

А) рассматриваются физико-механические свойства материалов с помощью лабораторных и других испытаний.

Б) в «Строительных конструкциях» рассматриваются прочностные характеристики строительных материалов и формулы для их расчёта.

Архитектура зданий

А) занимается основами архитектурно-строительного проектирования, конструктивными элементами зданий и способами их соединений, не вникая глубоко в вопросы обеспечения их прочности, которые являются главной задачей дисциплины «Строительные конструкции»

4. Экономика – решает вопросы экономичности и целесообразности при проектировании конструкций

5. Технология строительного производства – решает вопросы удобства изготовления, монтажа и транспортирования

6. Компьютерные технологии – необходимы при выполнении расчётов сложных конструкций и сооружений.

Развитие стальных, деревянных, железобетонных и каменных конструкций.

(стр. 20-23 – самостоятельно на оценку)

Уроки 2-3

Тема 4.1.2.Классификация строительных конструкций

и требования к ним

Классификация строительных конструкций

1. По геометрическому признаку (р. С.13-14):

А) массив – конструкция с размерами одного порядка (м, см, мм)

Б) брус – два размера во много раз меньше третьего (балка 20 х 40 х 600)

В) плита – один размер во много раз меньше других двух (150 х 150 х 3). Оболочка – плита криволинейного очертания.

Г) стержневые системы – геометрически неизменяемые системы стержней, соединённых шарнирно или жёстко.

2. С точки зрения статики:

А) статически определимые – конструкции, усилия или напряжения в которых определяются только из уравнений статики (уравнения равновесия)

Б) статически неопределимые – для которых уравнений статики недостаточно

3. В зависимости от материала:

А) стальные

Б) деревянные

В) железобетонные

Г) бетонные

Д) каменные (кирпичные)

4. По напряженно деформированному состоянию –т.е. возникающих в конструкциях внутренних усилий, напряжений и деформаций под действием внешней нагрузки (табл.с.16):

А) простейшие (осевое сжатие или растяжение, сдвиг)

Б) простые (поперечный или продольный изгиб)

В) сложные (внецентренное сжатие, продольный изгиб с поперечным)

Рекомендации по их применению на основе СНиПов

Материалы для проектируемых конструкций принимаются с учетом рекомендаций строительных норм и правил (СНиП). Строительные нормы и правила, по которым производится расчет строительных конструкций, состоят из нескольких глав в соответствии с рассматриваемым материалом:

• СНиП Н-23-81* «Стальные конструкции»;
• СНиП П-24-74 «Алюминиевые конструкции»;
• СНиП И-25-80 «Деревянные конструкции»;
• СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»;
• СНиП И-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».

Требования к зданиям и несущим конструкциям: индустриальность,

1. Надёжность – способность конструкции сохранять эксплуатационные качества в течение срока службы сооружения, и в период ее монтажа и транспортирования .

А) главный показатель надежности - безопасная (безаварийная) работа конструкции при эксплуатации (температурных, коррозионных, сейсмических нагрузок и др.).

Б) С ней связаны прочность, жесткость и устойчивость – для этого выполняют расчеты, позволяющие назначить материалы, размеры, формы конструкций и их соединения.

- прочность - неразрушаемость конструкции в период ее эксплуатации.

- жесткость - сопротивляемость деформациям, например прогибам или поворотам сечения.

- устойчивость - сохранение формы конструкции. Пример: конструкция, прямолинейной формы после приложения нагрузки стала криволинейной.

2. ОгнестойкостьСК – свойство К сохранять несущую и ограждающую способность в условиях пожара.

3. Долговечность - способность объекта сохранять физические и другие свойства, обеспечивающие его нормальную эксплуатацию в течение срока службы.

4. Унификация - обязательное при типизации конструкций предельное ограничение числа типоразмеров называется их

5. Индустриальность строительства - изготовление стандартных деталей на заводах с последующей сборкой сооружений на строительной площадке.

Уроки 4-5

Уроки 6-9

И расчетные характеристики

1. При выполнении расчётов нужно правильно определять связь конкретных материалов с характером их работы.

2. Показатели, необходимые для расчётов СК:

А) сопротивление материалов

Б) модуль упругости – устанавливает зависимость между напряжениями в материале и возникающими деформациями

Уроки 10-13

Практические занятия №1

1.Определение расчетных, нормативных сопротивлений для стали, древесины, бетона, арматуры, кирпичной кладки по СНиП.

2.Определение модулей упругости для стали, древесины, бетона, арматуры, кирпичной кладки по СНиП.

Уроки 14-15

Сочетания нагрузок.

1. Нагрузки действуют в сочетании друг с другом.

2. Нормы учитывают совместное действие нагрузок, при этом различают:
а) основные сочетания: постоянные + длительные + кратковременные нагрузки

б) особые сочетания: постоянные + длительные + кратковременные + особые нагрузки

Уроки 16-17

НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ

Nn, Fn – нормативные сосредоточенные нагрузки (кН);

q_n_, p_n_, g_n - нормативные распределённые нагрузки

(распределены по площади – кПа или по длине элемента – погонные нагрузки – кН\м);

А. НОРМАТИВНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ

1. Определяются:

а) по данным стандартов и заводов изготовителей (готовые изделия) или;

б) по проектным размерам и плотности материалов с учётом весовой влажности для условий возведения и эксплуатации зданий (насыпной материал, монолит);

2. Т.е. для сбора нагрузок необходимо знать:

а) размеры конструкций

б) плотность материала конструкций

Прим. Определяются для конструкций зданий

Б. НОРМАТИВНЫЕ ВРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ

Устанавливают СНиП – Строительные Нормы и Правила

а) нагрузки на перекрытия и лестницы (т.3.3. стр. 60)

б) ветровые нагрузки

W_n = W_о∙ k∙ c

W_о – скоростной напор ветра h до 10 метров (зависит от района строительства);

k – коэфф, учитывает изменение напора ветра по высоте в зависимости от местности;

c – аэродинамический коэф. (коэффициент обтекания):для вертикальных поверхностей:

· с наветренной стороны с = +0,84

· с заветренной стороны с = - 0,6

в) снеговая нагрузка- нормативное значение снеговой нагрузки: расчётное значение х 0,7

г) нагрузки от оборудования, материалов, мостовых и подвесных кранов

Уроки 18-19

Уроки 19-25

Практические занятия №2

1. Изучение методики определения нормативных и расчетных значений нагрузок

2.Определение нормативных и расчетных значений нагрузок на 1 м²покрытия, перекрытия в табличной форме.

3. Определение нормативных и расчетных значений нагрузок от балок и колонны

Уроки 26-27

Тема 4.4.1. Балки

1. Построение расчетной схемы - важная часть расчета конструкции. От точности замены конструктивной схема расчетной зависят надежность и экономичность конструкции.

2. Конструктивная схема балки - схема балки, в которой отражены материал, форма и размеры сечения, а также специальные устройства (анкеры, болты, приварка и т.д.).

Примем упрощения:

а) балку заменим геометрической осью – линией через центры тяжести поперечных сечений. Это позволяет не рассматривать материал, форму и размеры сечения, считая, что реакции и внутренние усилия от них не зависят, а зависят только от нагрузок на балку;

б) силу давления балки на опору F будем считать приложенной в одной точке - центре опорной поверхности. Давление балки на опору  на самом деле передается неравномерно, но учесть это трудно;

в) расстояние между серединами опорных участков считается расчетной длиной балки l0 или расчетным пролетом ( 4.3) —  l0 = l - 2 (lоп/2) - 2δ; - рис. стр. 67

г) примем, что сил трения по плоскости контакта балки и опоры нет (опоры, в которых пренебрегают силой трения, называют идеальными).

Прим. Полученная на основе упрощений схема балки называется ее расчетной схемой.

3. Расчетная схема - идеализированное изображение конструктивной схемы, в которой не отражены свойства, незначительно влияющие на точность расчета.

* Расчётная схема шарнирно-подвижной опоры (стр.68) – рисунок + конспект

* Расчётная схема шарнирно-неподвижной опоры (стр.69) – рисунок + конспект

* Расчётная схема простой балки на двух опорах (стр.70) – рисунок + конспект

* Крепление балки к опоре с пом. анкерного устройства (стр.71) – рисунок + конспект

* Вариант опирания балки на кирпичные стены (стр.72) – рисунок + конспект

* Вариант опирания балки в период строительства (стр.72) – рисунок + конспект

* Конструктивные и расчётные схемы консоли (консольной балки) – с.74-75 рис + конспект

* Конструктивные и расчётные схемы колонн – стр.76-81– рисунок + конспект

Урок 28

Тема 4.4.2. Колонны

Конструктивные и расчетные схемы простейших конструкций колонн и их соединений с балками и фундаментом.

Понятие о шарнирном и жестком соединении конструкций из разных материалов.

Уроки 29-30

Практические занятия № 3

1. Построение расчетной схемы простейших конструкций стальных, деревянных и железобетонных балок.

2. Построение расчетной схемы простейших конструкций стальных, деревянных и железобетонных и кирпичных колонн.

Уроки 31-32

РАЗДЕЛ 4-5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА  СК, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ

1. Брус, работающий преимущественно на сжатие - стойкой (колонна);
2. Колонна (стойка) - вертикальный стержнь, передающий нагрузку от вышерасположенных К на фундамент или нижерасположенные К. 
3. Наиболее распространенный материал для колонн: сталь, ЖБ, КК,Д.

А) стальные и ЖБ - колонны,

Б) деревянные — стойки,

В) кирпичные (каменные) — столбы

Тема 4.5.1. Расчет колонн. Общие положения

1. По характеру работы - центрально-сжатые колонны и внецентренно сжатые.

2. Центрально-сжатые - элементы, нагрузка на которые действует по центру тяжести сечения (в симметричных колоннах ц. т. сечения принимают совпадающим с геометрическим центром ( 5.1, а).

3. На внецентренно сжатые колонны сила действует не по центру тяжести, а с эксцентриситетом е₀(5.1, б) или, что равнозначно, одновременно приложены продольная сила N и изгибающий момент М, полагая, что е₀= M/N. – рис.стр.86

4. Центральное сжатие более выгодно, т. к. К испытывает менее сложное напряженное состояние, что позволяет проектировать более простые сечения элементов и полнее использовать несущую способность материала.

Тема 4.5.2.

Уроки 33-34

Расчёт стальных колонн

И предпосылки для расчёта

1. Причины потери несущей способности колонн:

А) потеря общей устойчивости – устойчивость теряется раньше;

Б) потеря прочности (ослабления – под болты) - прочность теряется раньше, чем устойчивость

3. Потеря местной устойчивости. Меры предупреждения: рёбра жёсткости, толщина листов –с.96

Расчёт центрально-сжатых колонн сплошного сечения –с.97

1. Расчёт прочности

2. Расчёт на устойчивость – списать формулы

Уроки 35-38

Практические занятия № 4

1. Расчет стальной центрально сжатой колонны. Подбор сечения колонны из прокатного двутавра или трубы

2. Определение несущей способности колонны

2. Конструирование узлов примыканий строительных конструкций

Тема 4.5.3.

Уроки 39-40.

РАСЧЁТ ДЕРЕВЯННЫХ СТОЕК

Конспект + вопрос – на оценку

1. Область распространения деревянных стоек и их простейшие конструкции

Дома, с\хоз, склады, временные, опалубка

Часто: цельные сплошные, круглые – экономия при сжатии (рис.107)

Большие нагрузки: составное сечение

2. Особенности работы деревянных стоек под нагрузкой и предпосылки для расчёта

- Прочность и устойчивость

- характерное разрушение, порой хрупкое, вертикальные трещины, разрушение волокон (смятие)

- ослабления (врезки) = потеря прочности

3. Расчёт деревянных стоек цельного сечения

Формула 5.2 (109) – устойчивость

Фи – по разному в зависимости до или после 70

Рис.110

4. Правила конструирования деревянных стоек и узлов

1. Изоляция между стойкой и фундаментом;

2. Нижняя часть деревянной стойки антисептируется;

3. Крепление к фундаментам – анкера из полосовой стали;

4. сопряжения с деревянными элементами – на штырях и скобах

5. Понятие о расчёте деревянных стоек составного сечения – с.112

1. Составное сечение – уменьшается гибкость и увеличивается несущая способность колонны за счёт кол-ва досок; - 5.16, стр.114 - - зарисовать

2. Типы составных сжатых стержней: Рис. 108

А) стержни-пакеты – 5.15, стр.110 а

Б) стержни с короткими прокладками – б

В) решётчатые;

3. Податливость соединений снижает несущую способность стержней

Клеёные – не податливые

4. Гибкость определяется с учётом податливости соединений (приведённая гибкость)

Формула – стр.113 – записать

Уроки 41-46.

Практические занятия № 5

Расчет деревянной центрально сжатой стойки.

Подбор квадратного или круглого сечения стойки из цельной древесины

Уроки 47-48

РАСЧЁТ ЖБ КОЛОНН

1. Жб колонны: бетон + стальные стержни (арматура) разной прочности

2. Прочность стали при сжатии больше, чем у бетона в 10-15 раз, поэтому даже малое количество арматуры значительно повышает прочность колонны.

3. Площадь арматуры: 1-3 % от площади поперечного сечения колонн

4. Армирование также обеспечивает транспорт и монтаж сборных ЖБ колонн

Область применения и простейшие конструкции ЖБ колонн –с.115

1. Область применения: промышленное, гражданское и сельскохозяйственное строительство – как элементы каркаса и отдельные опоры;

2. Конструкции колонн:

А) квадратные – наиболее распространены

Б) решётчатое – при больших длинах и нагрузках

В) постоянного и переменного сечения, переменного – для передачи нагрузок на различных высотах, - от перекрытия, от кранов. - стр.115

3. При центральном сжатии более экономичны сечения: круглое, квадратное;

4. При внецентренном сжатии – сечение колонны вытягивается в сторону действия изгибающего момента

Характер потери несущей способности ЖБ колонны и предпосылки для расчёта – с.116

1. Потеря несущей способности – за счёт потери общей устойчивости;

2. Продольные стержни без закрепления поперечными сначала работают совместно с бетоном, затем теряют устойчивость. Вспучиваются, разрушают защитный слой

3. При правильной постановке поперечных стержней бетон и продольная арматура разрушаются одновременно – рис.стр.116

4. Цели расчёта:

А) подбор количества продольной арматуры для общей устойчивости;

Б) постановка поперечных стержней: продольная арматура не должна терять устойчивость раньше потери общей устойчивости колонны

Уроки 49-56

Практическое занятие № 6

Расчет железобетонной колонны со случайным эксцентриситетом

Подбор количества рабочей продольной арматуры, диаметра и шага

поперечных стержней. Конструирование каркаса.

Уроки 57-58

С сетчатым армированием

1. Типы задач:

А) подбор арматурной сетки

Б) проверка несущей способности армированной колонны

Уроки 59-60

Практические занятия № 7

Расчет кирпичного центрально сжатого неармированного (армированного) столба

Подбор размеров квадратного поперечного сечения (подбор сеток)

Уроки 61-62

Расчёт балок. Общие положения. Работа простых балок под нагрузкой

и предпосылки для расчёта по несущей способности (1 гр.п.с.)

1. Работа балки – восприятие нагрузок от покрытий, перекрытий и других конструкций;

2. Длина балки – до 24 м, при больших пролётах – арки, фермы и др.

3. Материал для балок: сталь (прокатные, сварные), ЖБ (монолитные, сборные),

Д (цельные, клеёные, составные, с фанерой);

4. Названия балок в зависимости от назначения: ригель, прогон, перемычка (над проёмом);

5. Плиты, ростверки и др. горизонтальные конструкции работают как балки

7. Простая балка – балка на двух опорах;

Уроки 63-64

Уроки 65-68

Практическое занятие № 8

Расчет стальной балки

Подбор сечения балки из прокатного двутавра и проверка жесткости

Уроки 69-70

Уроки 71-72

Практическое занятие № 9

Расчет деревянной балки

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

Уроки 73-76

Уроки 77-92

Практическое занятие № 10

Расчет железобетонной балки прямоугольной формы с одиночным армированием

1. Подбор сечения рабочей арматуры, постановка поперечной арматуры и конструирование каркаса.

2. Расчет балки по наклонному сечению: определение диаметра и шага поперечных стержней.

3. Определение несущей способности балки

4. Конструирование сечения железобетонной балки таврового сечения по прочности нормального и наклонного сечения

5.Выполнение расчёта железобетонной плиты, опирающейся на две опоры

6. Определение диаметра предварительно напряжённых стержней для армирования железобетонной пустотной плиты с круглыми пустотами

Уроки 93-94

Тема 4.6.5. Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Предварительно напряжённые ЖБК

Суть предварительного напряжения и предпосылки для расчёта.

1. Недостатки обычных ЖБК:

а) в растянутых зонах трещины возникают всегда,

б) арматура работает « не в полную силу»

2. ПН ЖБК – конструкции, в которых искусственно, при изготовлении создают напряжения за счёт натяжения арматуры и обжатия бетона;

3. ПНЖБК – ЖБ Э: работают на растяжение, внецентренное сжатие, изгиб;

4. Стадии создания и работы ПН растянутого элемента с натяжением арматуры на упоры – см. 245 (7.62). – не рисовать

Уроки 95-96

Урок 97

Практическое занятие № 11

Определение длины флангового шва в узле фермы

Решение задач на определения длины флангового шва в узле фермы.

Уроки 98-99

Урок 100

Практическое занятие № 12

Расчет гвоздевого (нагельного) соединения: определение количества гвоздей (нагелей) и расстановка их.

Уроки 101-102

Практическое занятие № 13

Расчёт соединений элементов железобетонных конструкций

Уроки 105-106

Уроки 107-108

Тема 4.8.2. Стальные фермы

Стальные фермы

1. Лёгкие - длина до 50 метров, нагрузка до 500 кН, унифицированные пролёты 18.24,30,36,42 м.

2. Тяжёлые (до 100 м) – в зависимости от пролёта и воспринимаемых нагрузок;

2. В унифицированных фермах длина панели 3000м, высота 2250, 2400, 3150мм;

3. Для уменьшения прогибов выполнен строительный подъём 1.5 %

4. Соединение ферм с колоннами проектируют шарнирным;

5. Стальные фермы, особенно большой длины, гибкие и могут терять устойчивость под нагрузкой, если не обеспечить пространственную жёсткость всего покрытия;

6. Пространственную жёсткость покрытия обеспечивают горизонтальные и вертикальные связи

Уроки 109-110

Практическое занятие № 14

Решение задач на расчёт сжатых и растянутых стержней фермы

Решение задач на расчет сжатых и растянутых стержней ферм из 2^хспаренныхуголковна подбор сечения.

Уроки 111-112

Уроки 113-114

Практическое занятие № 15

Решение задач на расчет сжатого поясадеревянной фермы

Решение задач на расчет сжатого поясаквадратного сечения деревянной фермы, на подбор сечения.

Уроки 115-116

Уроки 117-118

Тема . Рамы

1. В простейших сооружениях стойки (колонны) и опирающиеся на них балки работают под нагрузкой независимо друг от друга, представляя стоечно-балочную систему, в которой каждая конструкция работает отдельно;

2. Колонны и ригели, шарнирно или жёстко соединяясь между собой, образуют раму;

3. Виды рам: одно и многопролётные, различной этажности.

4. Примеры простейших рам – рисовать 10.1, 348

Простейшие конструкции рам и каркасов

1. Материал: сталь, дерево, железобетон

2. Требования: технологичность изготовления, возведения и транспортирования;

3. Система плоских рам, объединённых в пространственную конструкцию, называется каркасом

Стальные рамы

1. Из-за высокой стоимости стали рамы выполняют максимально облегченными;

2. Применение: при больших нагрузках, пролётах, высотах;

3. Преимущество: уменьшенная масса каркаса по сравнению с каркасом из ЖБ

Деревянные рамы

1. Выполняются клеёными из досок или фанеры;

2. Применение: для тёплых и для неотапливаемых помещений в с\хозяйственном строительстве, для складов, гаражей и и т.д.

3. Перекрываемый пролёт: от 3 до 6 м (исключение – 10м)

4. Клеёные деревянные рамы - (с.350.10.3 – рисовать)

ЖБ рамы

1. Могут быть монолитные и сборные;

2. Применение - для одноэтажных производственных зданий:

А) состоят из поперечных и продольных рам;

Б) поперечная рама – основной элемент каркаса, обеспечивает жёсткость здания в поперечном направлении;

В) поперечная рама 1эт. производственного здания – рисовать стр.351.10.4 – с пояснениями - текст сверху

Г) продольная рама в отличие от поперечной включает 1 ряд колонн + связи, распорки, покрытия, подкрановые балки

Д) основные отличия продольной от поперечной рамы:

- в продольной – ряд колонн, в поперечной – 2 колонны

- в продольной – ряд подкрановые балки, в поперечной – подстропильные

- в продольной – связи, распорки – рисовать 10.5 стр.352

Рамы и каркасы многоэтажных зданий

1. Устойчивость таких рам зависит от схемы каркаса.

2. Три конструктивные схемы каркаса многоэтажных зданий:

А) Рамная схема – её устойчивость за счёт жёстких узлов сопряжения ригелей с колоннами и защемление колонны в фундаменте, применяется для небольших по высоте зданий из-за небольшой жёсткости- рисовать 10.6 стр.352

Б) Связевая схема – сопряжение ригелей с колоннами шарнирное. Жёсткость здания – за счёт системы вертикальных связей между колоннами (связи из проката: уголков, швеллеров) – рис.10.7 – 353.

Прим. Вместо связей могут быть диафрагмы жёсткости – ЖБ стены, которые соединены с примыкающими колоннами. Диафрагмы жёсткости имеют свой фундамент.

Рисовать фрагмент с позицией 5 – 353, 10.8

В) Рамно-связевая схема – комбинация первой и второй схемы: жёсткое закрепление конструкций + диафрагмы жёсткости или связи

Уроки 119-120

Тема 9.2. Арки

1. Арка – конструкция криволинейного (дугообразного) очертания;

2. Особенность работы арки – возникновение распора, т.е. горизонтального давления на опоры, даже при действии только вертикальных нагрузок;

3. Сама арки работает преимущественно работают на сжатие – с. 354, рис.10.9;

4. Арки экономичнее балок, перекрывают большие пролёты;

5. Арки по статической схеме – 10.10.с.355:

А) бесшарнирные – самые лёгкие, но любое смещение опор вызывает дополнительные усилия;

Б) двухшарнирные

В) трехшарнирные – статически определимые, меньше всего чувствительны к вертикальным осадкам, но чувствительны к горизонтальным смещениям опор

Г) арки с затяжкой

6. Если передача распора Н на фундаменты (или другие опоры) нежелательна (тогда, когда хотят передать на фундаменты только вертикальные усилия), то в арках устраивают затяжки (с.355, ри.10.10, г), которые и воспринимают распор.

7. Затяжки могут устраиваться на уровне пола (или ниже), а также га некоторой высоте

8. Арки с затяжками и дополненные подвесками используют в качестве стропильных конструкций - рис.10.11.

9. Стрела подъёма f принимается от 1\4 до 1\8 от расстояния между опорами l, но может быть значительно больше, например, в стрельчатых арках

10. Арки могут перекрывать пролёты:

А) металлические - до 150 м (оптимально 60-80 м)

Б) железобетонные – до 100 м ( оправдано при расстоянии более 36 м)

В) деревянные – до 60 м (могут быть от 3 м)

Г) каменные (кирпич) – небольшие пролёты (оконные и дверные проёмы)

11. Понятие о расчёте арок:

А) состоит из определения внутренних усилий и подбора размеров сечения (как и для других конструкций)

Б) наиболее простой расчёт трёхшарнирной арки, которая является статичеки определимой (в отличие от двух и бесшарнирной арки)

В) в первую очередь определяется величина распора Н

Г) далее находят внутренние усилия в любом сечении

Д) построение эпюр, которые дают более точное представление об изменении усилий в арке по её длине

12. Общий порядок расчёта арки:

А) задаются материалом, очертаниями, генеральными размерами и размерами сечения пояса арки. Высота сечения арки h = (1\30-1\50)l в деревянных и железобетонных арках и

h = (1\30-1\80)l – в стальных арках

Б) определяют усилия – М, N, Q в сечениях арки при различных загружениях

В) проверка прочности принятого сечения пояса арки на действие самого неблагоприятного сочетания нагрузок (при необходимости ранее принятые размеры сечения арки корректируют)

Г) при наличии затяжки определяют её сечение

Д) конструируют узлы арки

Уроки 121-122

Виды оснований зданий

1. Основание - грунта под фундаментом, воспринимает нагрузки от зданий - однородный, или из нескольких горных пород.

2. Классы грунтов:

А) скальные –скальные и полускальные: граниты, песчаники, известняки

Б) дисперсные– состоят из отдельных минеральных частиц (зёрен) разного размера, слабо связанных друг с другом (образованы при выветривании скальных грунтов)

- связные дисперсные (глина, торф и др)

- несвязанные дисперсные (пески, крупнообломочные)

В) мёрзлые

Г) техногенные

3. Грунт- горные породы. Группы грунтов:

А) скальные – сплошные массивы или трещиноватые на большой глубине → редко служат основанием фундаментов → большая механическая прочность.

Б) крупнообломочные - более 50% горных пород больше 2 мм - щебень, галька, гравий - в связном состоянии → малосжимаемы и не пучинисты → хорошее основание.

В) песчаные - менее 50 % по весу частиц крупнее 2 мм → сыпучие, сухие, не пластичны.

- виды: гравелистые, крупно-, средне-, мелкозернистые и пылеватые.

- могут быть сухими, влажными и водоносными.

- хорошее основание при равномерном слое без вкраплений других пород.

Г) глинистые - чешуйчатые из частиц в 20-100 раз меньше песчаных;

- в воде пластичны; влажные: поры заполнены водой → зимой замерзают → пучение.

- по пластичности: – глина (> 30%глинистых частиц), суглинок ( >10%), супесь ( <10%),

- водонепроницаемы и их напластования являются водоупорами.

- в естественном состоянии не пригодны для оснований → на сухих возводят здания, предохраняя от вспучивания при замерзании.

Д) лёссовые: вид глинистых –тонкозернистые (много пыли), пор >50%.

- прочные в сухом состоянии и просадочные в замоченном → защита от влаги.

Е) насыпные – от засыпки оврагов, прудов, местных свалок, не однородны, неравномерная сжимаемость → применение для оснований ограничено.

Плотность грунта

ρ = m\v (кг\м³)

Влажность

W = m_w\ m_s

Уроки 123-124

Уроки 125-128

Стоящего фундамента

Практическое занятие № 16

Определение глубины заложения и размеров подошвы фундамента

Определение глубины заложения и размеров подошвы отдельно стоящего фундамента.

Практическое занятие № 17

Расчет тела фундамента и подбор количества арматуры

Уроки 129-130

Классификация свай

А) по материалу: железобетонные, бетонные, стальные, деревянные

Б) по способу изготовления: сборные и монолитные, забивные, вдавливаемые, завинчиваемые, буроопускные, буронабивные, виброштампованные. Выбор вида свай – обосновывается технико-экономическими расчётами

В) по формам поперечного сечения: сплошного сечения (квадратные, прямоугольные, круглые) и пустотелые (с открытым или закрытым нижним концом)

Оболочки – круглые пустотелые сваи большого диаметра (100-160 см)

Расчет свайных фундаментов

А) проводят по двум группам предельных состояний

Б) к расчётам по первой группе предельных состояний относят:

- расчёт по прочности материала свай и ростверка

- расчёт несущей способности грунта основания сваи

- расчёт несущей способности основания свайных фундаментов, если есть вероятность нарушения целостности основания ( пример: свайный фундамент на откосе – возможен сдвиг откоса вместе с фундаментом)

В) к расчётам по второй группе предельных состояний относят:

- расчёт осадок свай от вертикальных нагрузок и перемещения свай от горизонтальных нагрузок

- расчёт по образованию и раскрытию трещин в свайных фундаментах

Г) способы определения несущей способности свай:

- по таблицам и формулам

- по результатам испытаний свай статическими или динамическими нагрузками

Расчёт свайных ростверков

А) в низких ростверках – подошва ростверка располагается ниже отметки спланированного грунта

Б) в высоких ростверках – подошва ростверка располагается выше отметки спланированного грунта

- применяют при строительстве мостов

- в гидротехническом строительстве

- в гражданском строительстве при наличии подвалов