Тема 6.4 Фундаменти на палях .

1. Види фундаментів на палях.

2. Типи паль і спосіб занурення їх.

3. Визначення несучої здатності палі.

4.Поняття про проектування фундаментів на палях.

Змістовий модуль 7 Підсилення елементів конструкцій при ремонті та реконструкції

Тема .7.1 Підсилення елементів монолітних перекриттів.

1. Необхідність та способи підсилення ЗБК.

2.Підсилення елементів монолітних перекриттів

Тема 7.2 Підсилення елементів збірних перекриттів.

1. Підсилення плит перекриття.

2.Підсилення балок.

3.Підсилення стиків елементів збірних перекриттів

Тема 7.3 Підсилення залізобетонних колон та фундаментів

1.Підсилення залізобетонних колон.

2.Підсилення залізобетонних фундаментів.

Змістовий модуль 1Основні положення розрахунку будівельних конструкцій

Лекція № 1

Тема 1.1 Характеристика міцності матеріалів та ґрунтів

План

1.Етапи розвитку методів розрахунку будівельних конструкцій.

2. Дві групи граничних станів.

3. Нормативні та розрахункові характеристики матеріалів.

1. Етапи розвитку методів розрахунку будівельних конструкцій

Розрахунок будівельних конструкцій виконують з метою забезпечення необхідної міцності, жорсткості та стійкості при мінімальній затраті матеріалів, коштів та праці.

Ще Галілео Галілей на початку XVII ст. вивчав властивості різних металів і перший дослідив міцність балок.

В міру розвитку будівельної науки методи розрахунку вдосконалювались і будівельники з доступною для їхнього часу точністю визначали зусилля в конструкціях і необхідні розміри їхнього перерізу.

Міцність – здатність конструкції при дії навантаження не руйнуватися Жорсткість – здатність конструкції опиратися деформації при дії навантаження не змінюючи розміри та форму.

Стійкість – здатність конструкції під дією навантаження не втрачати рівновагу та зберігати первісну форму рівноваги.

Існує три основних метода розрахунку будівельних конструкцій:

1. За допустимими напруженнями

2. За руйнівними зусиллями.

3. За граничними станами.

В основу розрахунку будівельних конструкцій за методом допустимих напружень покладено формули матеріалів, за якими найбільші нормальні σ і дотичні τ напруження не повинні перевищувати відповідних допустимих

[ σ]та [τ].

σ≤[σ], τ≤[τ].

Допустимі напруження беруть з деяким запасом міцності .

Метод розрахунку за допустимими напруженнями дає можливість наближено оцінити міцність конструкції, так як при розрахунку не враховуються пластичні деформації бетону та арматури, це призводить до перевитрат матеріалу.

Суть розрахунку за методом руйнівних зусиль – момент від зовнішніх навантажень не повинен перевищувати руйнівних моменту М_и , поділеного на коефіцієнт запасу, тобто

М≤

Переваги цього методу:

- враховує пружно-пластичні властивості залізобетону;

- економія витрат арматури.

Недоліки:

- єдиний коефіцієнт запасу міцності лише наближено враховує змінність навантаження, характеристики міцності матеріалів, умов роботи та виготовлення конструкцій, як наслідок – перевитрати матеріалів,;

- недостатня надійність конструкції.

Зазначений недолік усунено в методі розрахунку за граничними станами, при якому коефіцієнт запасу замінюють диференційованими коефіцієнтами.

2. Дві групи граничних станів.

Граничний стан – це такий стан конструкції, при якому вона перестає задовольняти вимогам нормальної експлуатації.

В будівельних нормах враховують 2 групи граничних станів:

I група граничних станів – за втратою несучої здатності або непридатності до експлуатації.

I I група граничних станів – за непридатністю до нормальної експлуатації.

Мета розрахунку за граничними станами першої групи – не допустити руйнування конструкції, втрати нею стійкості або інших станів, через які конструкція стає непридатною для подальшої експлуатації.

Суть розрахунку за першою групою граничних станів полягає в тому, що найбільше зусилля в конструкції (поздовжня або поперечна сила, момент) не повинне перевищувати її мінімальної несучої здатності, тобто F≤F_и

За другою групою граничних станів конструкції розраховують для того, щоб не допустити появи в них надмірних деформацій або утворення і розкриття тріщин.

4. Нормативні та розрахункові характеристики матеріалів.

Основна характеристика міцності матеріалу для виготовлення конструкції – нормативний опір

Нормативний опір R_n - це встановлені нормами граничні значення напружень в матеріалі при випробуванні стандартних зразків.

Так як в реальних конструкціях міцність матеріалу може бути меншою, ніж нормативний опір,то для розрахунку за I групою ГС характеристикою міцності вважають розрахунковий опір.

_,

де γ_n – коефіцієнт надійності щодо призначення, який враховує клас капітальності та ступінь відповідальності будівель та споруд;

γ_c – коефіцієнт умов роботи, який враховує особливості дії навантажень, розміри та форму перетину конструкції, способи її виготовлення, вплив зовнішнього середовища.

γ_m – коефіцієнт надійності щодо матеріалу.

Питання до самоконтролю:

1. В чому полягає суть розрахунку конструкцій за методом допустимих напружень і які його недоліки ?

2. Назвати дві групи граничних станів для будівельних конструкцій і мету розрахунку за ними.

3. Що таке нормативний опір матеріалу ?

4. Пояснити формулу для визначення розрахункового опору матеріалу.

Лекція № 2

Тема 1.2 Класифікація і характеристика навантажень та їх значення.

План

1. Класифікація і характеристика навантажень

2. Методика визначення навантажень на конструктивні елементи будівель та споруд.

1. Класифікація і характеристика навантажень

Головне призначення несучих конструкцій сприймати діючи на них навантаження.

Встановлені нормами найбільші величини зовнішніх навантажень, за яких можлива нормальна експлуатація будівель та споруд називаються нормативними навантаженнями.

Розрахункове навантаження – це навантаження, що дорівнює добутку нормативного навантаження на коефіцієнт надійності щодо навантаження.

Коефіцієнт надійності щодо навантаження γ_f приймають таким:

· для металевих конструкцій – 1,05

· для бетонних, залізобетонних, кам’яних та дерев’яних конструкцій – 1,1

· для ізоляційних, вирівнюючих і оздоблювальних матеріалів, що виготовляються в заводських умовах – 1,2

· при виготовлення на будівельному майданчику – 1,3

В залежності від тривалості дії навантаження поділяють на:

· постійні (незмінні за напрямом і місцем їхнього прикладання);

· тимчасові.

До постійних навантажень відносять навантаження від маси конструкцій тиску ґрунту, зусилля попереднього обтискування.

Тимчасові навантаження поділяють на тривалі, короткочасні та особливі.

Тривалі навантаження – навантаження від стаціонарного обладнання, частини від повного навантаження від перекриття.

До короткочасних навантажень належать навантаження на перекриття від людей, меблів, легкого обладнання, снігу, вітру, а також навантаження, що виникають під час транспортування і монтажу конструкцій.

Особливі навантаження – сейсмічні і вибухові впливи, навантаження, викликані порушенням технології, аварією, нерівномірною деформацією ґрунтів основи.

При розрахунку конструкцій враховують найбільш невигідні ,фізично можливі сполучення навантажень.

Залежно від складу врахованих навантажень розрізняють основні і особливі сполучення навантажень.

До основних сполучень навантажень належать:

· зусилля від постійних, тривалодіючих і одного короткочасного навантаження, яке беруть повністю;

· зусилля від постійного і тривалодіючого навантаження, помножених на коефіцієнт ψ₁=0,95 і короткочасних ( не менше двох) з коефіцієнтом ψ₂=0,9

В особливі сполучення навантажень входять зусилля від постійних довгодіючих навантажень , помножених на коефіцієнт ψ₁=0,95 короткочасних, помножених на коефіцієнт ψ₂=0,8 і одного особливого навантаження.

Постійне нормативне навантаження від ваги конструкцій визначають на основі стандартів, робочих креслень або за формулою:

g_n=V*ρ

V - об^,єм конструкції, м³;

ρ – середнє значення густини, кг/м³

Постійне розрахункове навантаження g= g_n* γ_f

Повне нормативне снігове навантаження на горизонтальну проекцію покриття визначається за формулою:

s_n=s_о *μ ,

де s_о – нормативне значення ваги снігу на 1м² поверхні, яке приймається в залежності від міста будівництва.

коефіцієнт μ залежить від профілю покриття.

Повне розрахункове снігове навантаження : s= s_о* γ_f

γ_f=1,14 (для громадянських будівель), γ_f= 1,04 (для промислових будівель).

Нормативне вітрове навантаження w_n=w_o*k*c ,де

w_o – нормативне значення вітрового тиску, яке беруть залежно від міста будівництва

k – коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску, залежить від висоти будівлі та типу місцевості.

C – аеродинамічний коефіцієнт

Розрахункове вітрове навантаження w= w_n* γ_f,

Коефіцієнт надійності щодо навантаження γ_f=1,2

2. Методика визначення навантажень на конструкції будівель та споруд

Визначити навантаження на 1м² покриття та перекриття при таких даних: район будівництва – м. Маріуполь, призначення будівлі – школа.