Железобетонные конструкции

Бетон – искусственный материал, созданный для нужд строительства и получаемый в результате отвердения специально подобранной смеси вяжущего вещества, крупного

Железобетонные конструкции

Контрольная работа

Строительство

Другие контрольные работы по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией

Контрольная работа ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Содержание

1. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях

1.1 Основные сведения о бетоне

1.2 Основные сведения о железобетоне

2. Виды бетонных и железобетонных конструкций

3. Особенности железобетонной конструкции

4. Расчёт элементов железобетонных конструкций

4.1 Расчет изгибаемых элементов

4.2 Расчёт сжатых и растянутых элементов

Литература

1. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях

1.1 Основные сведения о бетоне

Бетон – искусственный материал, созданный для нужд строительства и получаемый в результате отвердения специально подобранной смеси вяжущего вещества, крупного и мелкого заполнителей и воды. Вода вступает в химическую реакцию с вяжущим, образуя новую структуру – так называемый цементный камень, который связывает в единую массу инертней материалы – гравий или щебень и песок. В результате получается новый материал, отличающийся своими свойствами от составляющих его компонентов. Бетон должен обладать необходимой прочностью (в том числе прочностью сцепления с арматурой) и плотностью (непроницаемостью).

Прочность бетона. При осевом сжатии бетонного образца возникают деформации в продольном и поперечном направлениях. В местах концентрации напряжений, обусловленной неоднородностью материала, появляются микротрещины, которые по мере увеличения нагрузки соединяются и образуют видимые трещины, направленные параллельно сжимающей силе. Разрушение образца наступает вследствие нарушения сплошности бетона в поперечном направлении. Прочность зависит от целого ряда факторов, к главным из которых относятся: вид напряженного состояния, условия и время отвердения, формы и размеры образца, длительность приложения нагрузки Прочность нарастает с течением времени. Это связано с постепенным переходом геля в кристаллическое состояние. Наиболее интенсивно прочность бетона увеличивается в первые дни отвердения, для портландцемента обычно принимается 28 суток. В дальнейшем нарастание прочности замедляется, но продолжается в течение многих лет и даже десятилетий. Прочность достигает набольших значений быстрее, если имеют благоприятные условия – повышенная температура и влажность среды. В зависимости от вида напряженного состояния, возникающего при различных силовых воздействиях, вводится несколько прочностных характеристик бетона.

Кубиковая прочность R. Под кубиковой прочностью понимают временное сопротивление сжатию бетонных кубов. Бетонные кубики разрушаются от бокового расширения. Однако между образцом и плитой пресса возникают значительные силы трения, которые не дают образцу расшириться в поперечном направлении- возникает так называемый эффект обоймы. Это приводит к тому, что бетонный куб разрушается по характерной форме.

Призменная прочность Rb. Влияние сил трения на прочность бетонного образца практически не сказывается, если он имеет форму призмы с отношением высоты к размеру основания более 3: 1. Испытание призмы позволяет прямо определить призменную прочность бетона или ее можно вычислить по эмпирической формуле

где b – коэффициент, равный 0,72...0,75. Призменная прочность бетона – основная прочностная характеристика, применяемая при расчете железобетонных конструкций, ее значение приводится в нормах.

Прочность бетона на растяжение Rbt - вторая основная прочностная характеристика бетона, значения которой приводится в СниПе. Прочность на растяжение обладает большей изменчивостью по сравнению с призменной прочностью. Существует несколько способов определения Rbt: испытание на растяжение специальных образцов, раздавливание бетонных цилиндров и изгиб бетонных балочек. Прочность бетона на растяжение может быть также определена по кубиковой прочности бетона по опытным формулам.

Прочность бетона на срез и с скалывание Rsh – является характеристикой, которая не приводится в СниПе. Обычно эту характеристику определяют по эмпирическим формулам или по испытаниям бетонных образцов на скалывание. Прочность на местное сжатие (снятие) Rb,loc - повышается вследствие влияния окружающего незагруженного бетона, который создает «эффект обоймы». Величина Rb,loc зависит от отношения площади смятая Аloc,2 ко всей площади Аloc,1.

Длительная прочность бетона уменьшается по сравнению с прочностью при кратковременных воздействиях. Это связано с изменением структуры бетона и развитием пластических деформаций в нем. При длительном загружении кубиковая прочность бетона уменьшается на 15...20%. С другой стороны, при загружении бетонных образцов быстро, что соответствует приложению нагрузки в реальных конструкциях, например, от ветра, удара, взрыва, прочность бетона возрастает на 10...20%.

Прочность бетона при повторных нагрузках - необходимо знать, когда рассчитываются конструкции, подвергающиеся попеременно циклу загружения – разгрузки, например шпалы или подкрановые балки. В результате изменений в неоднородной структуре бетона, накопления пластических деформаций и образования микротрещин прочность бетона на сжатие снижается на 15...50%. Уменьшение прочности зависит прежде всего от отношения напряжений в нем во время нагрузки и напряжений в момент разгрузки, а также от количества циклов.

Деформации бетона. При однократном загружении бетонного образца сжимающей нагрузкой диаграмма напряжения – деформации имеет криволинейный характер, деформации в бетоне растут быстрее напряжений. В бетоне под действием нагрузки одновременно с упругими развиваются также неупругие деформации, обусловленные ползучестью бетона, т.е. его способностью деформироваться во времени даже при неизменной нагрузке. Опыты показали, что причиной отклонения диаграммы напряжения – деформации для бетона от прямолинейной зависимости Гука является фактор времени.

Проектные марки бетона. Характеристики качества бетона, задаваемые при проектировании конструкций, называются проектными марками бетона. Марки бетона установлены: по прочности на сжатие; по прочности на осевое растяжение; по морозостойкости; по водонепроницаемости.

Одна из основных характеристик бетона – проектная марка бетона по прочности на сжатие – представляет собой предел прочности бетонных кубиков размером 150х150х150мм, изготовленных из рабочего состава бетона и испытанных через 28 сут нормального твердения при температуре воздуха 20 и относительной влажности среды не ниже 95%. Методы определения прочности бетона на сжатие и растяжение, требования к размерам образцов, скорости загружения и другим условиям испытания приводятся в ГОСТ е.

Для бетона гидротехнических монолитных массивных сооружений при определении марки бетона образцы испытывают через 180 дней нормального твердения; для бетона сборных изделий – в сроки, установленные соответствующими стандартами и техническими условиями.

Еще одним недостатком бетона и конструкций из него является их малая прочность на растяжение, что приводит к раннему возникновению трещин, нередко еще до приложения эксплутационных нагрузок. Эти трещины снижают жесткость железобетонных конструкций и могут привести к коррозии арматуры.

Классификация бетонов. Бетоны подразделяются по структуре, плотности, виду вяжущего и заполнителя, зерновому составу заполнителя, условиям твердения и др.

1. По структуре бетоны бывают: плотные, у которых пространство между зернами заполнителя (крупного или мелкого) занято затвердевшим вяжущим. Эти бетоны используют для несущих и ограждающих конструкций, а также для конструкций, к которым предъявляют требования повышенной водонепроницаемости и морозостойкости; крупнопористые (мало песчаные и бес песчаные), у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью занято мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим. Такие бетоны следует использовать только для конструкций, воспринимающих сжимающие усилия.

2. По плотности бетоны подразделяют на: особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3, которые используют в конструкциях для защиты от излучений; тяжелые с плотностью более 2200 и до 2500 кг/м3, применяемые во всех несущих конструкциях; облегченные с плотностью более 1800 и до 2200 кг/м3, используемые преимущественно в несущих конструкциях; легкие с плотностью более 500 и до 1800 кг/м3 работают преимущественно в ограждающих конструкциях (при плотности до 1600 кг/м3) и несущих конструкциях (при плотности более 1200 кг/м3); особо легкие с плотностью до 500 кг/м3, которые используют в качестве изоляции.

3. По виду вяжущего бетоны бывают: цементные, применяемые во всех конструкциях; силикатных (на известковом вяжущем), используемые только для сборных конструкций; гипсовые (гипсобетон) предназначаются для внутренних ограждающих конструкций; на специальных вяжущих (органических и неорганических, например полимербетон) используют при наличии особых требований по жаростойкости, химической стойкости и др.

4. По виду заполнителя бетоны различают: на плотных заполнителях (для тяжелых бетонов); на простых заполнителях (для легких и облегченных бетонов); на специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованием – защите от излучения, химической стойкости и др.

5. По зерновому составу заполнителя бетоны могут быть крупнозернистые (с крупным и мелким заполнителем), мелкозернистые (только с мелким заполнителем) и применяется для заполнения швов, защиты от коррозии закладных деталей и т. д.

По условиям твердения бетон может быть: естественного твердения (для моно

Лучшие

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>