Байков - Железобетонные конструкции. Общий курс. Железобетонные конструкции (Общий курс) Сигалов железобетонные конструкции
ВВЕДЕНИЕ
1. Сущность железобетона
Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Бетонная балка (без арматуры), лежащая на двух опорах и подверженная поперечному изгибу, в одной зоне испытывает растяжение, в другой сжатие (рис. 1,а); такая балка имеет малую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению.
Та же балка, снабженная арматурой, размещенной в растянутой зоне (рис. 1,6), обладает более высокой несущей способностью, которая значительно выше и может быть до 20 раз больше несущей способности бетонной балки.
Железобетонные элементы, работающие на сжатие, например колонны (рис. 1,б), также армируют стальными стержнями. Поскольку сталь имеет высокое сопротивление растяжению и сжатию, включение ее в бетон в виде арматуры заметно повышает несущую
способность сжатого элемента.
Совместная работа бетона и стальной арматуры обусловливается выгодным сочетанием физико-механических свойств этих материалов:
1) при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, вследствие чего в железобетонных элементах под нагрузкой оба материала деформируются совместно;
2) плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непосредственного действия огня;
3) сталь и бетон обладают близкими по значению температурными коэффициентами линейного расширения, поэтому при изменении температуры в пределах до 100 °С в обоих материалах возникают несущественные начальные напряжения; скольжения арматуры в 6етоне не наблюдается.
Железобетон получил широкое распространение в строительстве благодаря его положительным свойствам: долговечности, огнестойкости, стойкости против атмосферных воздействий, высокой сопротивляемости и динамическим нагрузкам, малым эксплуатационным расходам на содержание зданий и сооружений и др. Вследствие почти повсеместного наличия крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона, железобетон доступен к применению практически на всей территории страны.
По сравнению с другими строительными материалами железобетон более долговечен. При правильной эксплуатации железобетонные конструкции могут служить неопределенно длительное время без снижения несущей способности, поскольку прочность бетона с течением времени в отличие от прочности других материалов возрастает, а сталь в бетоне защищена от коррозии. Огнестойкость железобетона характеризуется тем, что при пожарах средней интенсивности продолжительностью до нескольких часов железобетонные конструкций, в которых арматура установлена с необходимым защитным слоги бетона, начинают повреждаться с поверхности и снижение несущей способности происходит постепенно.
Для железобетонных конструкций, находящихся под нагрузкой, характерно образование трещин в бетоне растянутой зоны. Раскрытие этих трещин при действии эксплуатационных нагрузок во многих конструкциях невелико и не мешает их нормальной эксплуатации.
Однако на практике часто (в особенности при применении высокопрочной арматуры) возникает необходимость предотвратить образование трещин или ограничить ширину их раскрытия, тогда бетон заранее, до приложения внешней нагрузки, подвергают интенсивному обжатию — обычно посредством натяжения арматуры. Такой железобетон называют предварительно напряженным.
Относительно высокая масса железобетона — качество в определенных условиях положительное, но во многих случаях нежелательное. Для уменьшения массы конструкций применяют менее материалоемкие тонкостенные и пустотные конструкции, а также конструкции из бетона на пористых заполнителях.
2. Области применения железобетона
Железобетонные конструкции являются базой современного индустриального строительства. Из железобетона возводят промышленные одноэтажные (рис. 2) и многоэтажные здания, гражданские здания различного назначения, в том числе жилые дома (рис. 3), сельскохозяйственные здания различного назначения (рис. 4). Железобетон широко применяют при возведении тонкостенных покрытий (оболочек) промышленных и общественных зданий больших пролетов (рис. 5), инженерных сооружений: силосов, бункеров, резервуаров, дымовых труб, в транспортном строительстве для метрополитенов, мостов, туннелей на автомобильных и железных дорогах; в энергетическом строительстве для гидроэлектростанций, атомных установок и реакторов; в гидромелиоративном строительстве для ирригационных устройств; в горной промышленности для надшахтных сооружений и крепления подземных выработок и т. д.
На изготовление железобетонных стержневых конструкций расходуется в 2,5—3,5 раза меньше металла, чем на стальные конструкции. На изготовление настилов, труб, бункеров и т. п. железобетонных конструкций требуется металла в 10 раз меньше, чем на стальные аналогичные листовые конструкции.
Рациональное сочетание применения железобетонных, металлических и других конструкций с наиболее рациональным использованием лучших свойств каждого материала имеет большое народнохозяйственное значение.
По способу выполнения различают железобетонные конструкции сборные, изготовляемые на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках, монолитные, возводимые на месте строительства, и сборно-монолитные, которые образуются из сборных железобетонных элементов и монолитного бетона.
Сборные железобетонные конструкции в наибольшей степени отвечают требованиям индустриализации строительства. Применение сборного железобетона позволяет существенно улучшить качество конструкций, снизить по сравнению с монолитным железобетоном трудоемкость работ на монтаже в несколько раз, уменьшить, а во многих случаях и полностью устранить расход материалов на устройство подмостей и опалубки, а также резко сократить сроки строительства. Монтаж зданий и сооружений из сборного железобетона производить и в зимний период без существенного его удорожания, в то время как возведение Конструкций из монолитного железобетона зимой требует значительных дополнительных затрат (на обогрев бетона при твердении и др.).
В связи с огромными масштабами строительства в нашей стране потребовались более прогрессивные, высокопроизводительные методы строительства.
Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства» и последующие мероприятия в этой области определи быстрый рост производства конструкций и деталей заводского изготовления. Развитая тяжелая индустрия и мощная машиностроительная промышленность позволили обеспечить строительную индустрию машинами и механизмами для заводского изготовления и монтажа сборных железобетонных конструкций. Это привело к коренным изменениям в использовании сборного железобетона и положило начало новому этапу в строительстве.
За короткий период в СССР была создана новая отрасль строительной промышленности — заводское производство изделий из сборного железобетона (рис. 6). По уровню производства сборного железобетона СССР занимает первое место в мире. Монолитного железобетона во всех отраслях строительства в стране производится в год примерно такое же количество, как и сборного
...Предисловие 3
Введение 4
Часть I. Сопротивление железобетона и элементы железобетонных конструкций 9
1. Глава 1. Основные физико-механические свойства бетона, стальной арматуры и железобетона 9
1.1. Бетон 9
1.1.1. Общие сведения 9
1.1.2. Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность 10
1.1.3. Усадка бетона и начальные напряжения 12
1.1.4. Прочность бетона 14
1.1.5. Деформативность бетона 24
1.1.6. Модуль деформаций и мера ползучести бетона 31
1.1.7. Особенности физико-механических свойств некоторых видов бетона 35
1.2. Арматура 36
1.2.1. Назначение и виды арматуры 36
1.2.2. Механические свойства арматурных сталей 37
1.2.3. Классификация арматуры 42
1.2.4. Применение арматуры в конструкциях 44
1.2.5. Арматурные сварные изделия 45
1.2.6. Арматурные проволочные изделия 48
1.2.7. Соединение арматуры 49
1.2.8. Неметаллическая арматура 52
1.3. Железобетон 53
1.3.1. Особенности заводского производства 53
1.3.2. Средняя плотность железобетона 55
1.3.3. Предварительно напряженный железобетон и способы создания предварительного напряжения 55
1.3.4. Сцепление арматуры с бетоном 58
1.3.5. Анкеровка арматуры в бетоне 60
1.3.6. Защитный слой бетона в железобетонных элементах 65
1.3.7. Усадка железобетона 66
1.3.8. Ползучесть железобетона 69
1.3.9. Воздействие температуры на железобетон 71
1.3.10. Коррозия железобетона и меры защиты от нее 72
1.3.11. Некоторые специальные виды железобетона 73
2. Глава 2. Экспериментальные основы теории сопротивления железобетона и методы расчета железобетонных конструкций 76
2.1. Экспериментальные данные о работе железобетона под нагрузкой 76
2.1.1. Значение экспериментальных исследований 76
2.1.2. Три стадии напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов 77
2.1.3. Процесс развития трещин в растянутых зонах бетона 80
2.2. Развитие методов расчета сечений 81
2.2.1. Метод расчета по допускаемым напряжениям 81
2.2.2. Метод расчета по разрушающим усилиям 83
2.3. Метод расчета конструкций по предельным состояниям 86
2.3.1. Сущность метода 86
2.3.2. Две группы предельных состояний 86
2.3.3. Расчетные факторы 87
2.3.4. Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки 88
2.3.5. Степень ответственности зданий и сооружений 91
2.3.6. Нормативные и расчетные сопротивления бетона 91
2.3.7. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры 93
2.3.8. Три категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций 95
2.3.9. Основные положения расчета 98
2.4. Предварительные напряжения в арматуре и бетоне 101
2.4.1. Значения предварительных напряжений 101
2.4.2. Потери предварительных напряжений в арматуре 103
2.4.3. Напряжения в ненапрягаемой арматуре 108
2.4.4. Усилия предварительного обжатия бетона 108
2.4.5. Приведенное сечение 109
2.4.6. Напряжения в бетоне при обжатии 110
2.4.7. Последовательность изменения предварительных напряжений в элементах после загружения внешней нагрузкой 110
2.5. Общий способ расчета прочности элементов 115
2.5.1. Условия прочности 115
2.5.2. Граничная относительная высота сжатой зоны 117
2.5.3. Предельный процент армирования 119
2.6. Напряжения в ненапрягаемой арматуре с условным пределом текучести при смешанном армировании 120
3. Глава 3. Изгибаемые элементы 125
3.1. Конструктивные особенности 125
3.2. Расчет прочности по нормальным сечениям элементов любого профиля 135
3.3. Расчет прочности по нормальным сечениям элементов прямоугольного и таврового профиля 138
3.4. Расчет прочности элементов по нормальным сечени¬ям при косом изгибе 147
3.5. Расчет Прочности элементов по наклонным сечениям 150
3.5.1. Опытные данные 150
3.5.2. Расчет прочности по наклонным сечениям на дей¬ствие поперечной силы и изгибающего момента 151
3.5.3. Расчет поперечных стержней 157
3.6. Условия прочности по наклонным сечениям на действие изгибающего момента 159
4. Глава 4. Сжатые элементы 162
4.1. Конструктивные особенности сжатых элементов 162
4.2. Расчет элементов любого симметричного сечения, внецентренно сжатых в плоскости симметрии 168
4.3. Расчет внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения 174
4.4. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений 178
4.5. Расчет элементов кольцевого сечения 181
4.6. Сжатые элементы, усиленные косвенным армированием 182
Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала гл. 4 187
5. Глава 5. Растянутые элементы 187
5.1. Конструктивные особенности 187
5.2. Расчет прочности центрально растянутых элементов 190
5.3. Расчет прочности элементов симметричного сечения, внецентренно растянутых в плоскости симметрии 191
Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала гл. 5 193
6. Глава 6. Элементы, подверженные изгибу с кручением 193
6.1. Общие сведения 193
6.2. Расчет элементов прямоугольного сечения 196
7. Глава 7. Трещиностойкость и перемещения железобетонных элементов 199
7.1. Общие положения 199
7.2. Сопротивление образованию трещин центрально рас¬тянутых элементов 199
7.3. Сопротивление образованию трещин изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов 200
7.3.1. Расчет по образованию трещин, нормальных к про¬дольной оси элемента 200
7.3.2. Определение Mcrc при упругой работе бетона сжатой зоны 201
7.3.3. Определение момента Mcrc при неупругой работе бе¬тона сжатой зоны 204
7.3.4. Определение Mcrc по способу ядровых моментов 206
7.3.5. Расчет по образованию трещин, наклонных к оси элемента 208
7.4. Сопротивление раскрытию трещин. Общие положения расчета 209
7.5. Сопротивление раскрытию трещин центрально растянутых элементов 211
7.5.1. Определение коэффициента 211
7.5.2. Определение напряжений в растянутой арматуре 213
7.5.3. Определение расстояния между трещинами 214
7.6. Сопротивление раскрытию трещин изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов 215
7.6.1. Определение коэффициента фs 215
7.6.2. Значение коэффициента фb 218
7.6.3. Определение напряжений в бетоне и арматуре в се¬чениях с трещиной 218
7.6.4. Определение расстояния между трещинами 223
7.6.5. Закрытие трещин 224
7.7. Кривизна оси при изгибе, жесткость и перемещения железобетонных элементов 225
7.7.1. Общие положения расчета 225
7.7.2. Кривизна оси при изгибе и жесткость железобетонных элементов на участках без трещин 226
7.7.3. Кривизна оси при изгибе и жесткость железобетон¬ных элементов на участках с трещинами 227
7.7.4. Перемещение железобетонных элементов 229
7.8. Жесткость внецентренно сжатых элементов, изгиба¬емых элементов при знакопеременном загружении 233
7.8.1. Жесткость внецентренно сжатых элементов с учетом трещин в растянутых зонах 233
7.8.2. Жесткость изгибаемых элементов при знакопеременном загружении 234
7.9. Учет влияния начальных трещин в бетоне сжатой зоны предварительно напряженных элементов 236
Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала главы 7 237
8. Глава 8. Сопротивление железобетона динамическим воздействиям 238
8.1. Колебания элементов конструкций 238
8.1.1. Динамические нагрузки 238
8.1.2. Свободные колебания элементов с учетом неупругого сопротивления железобетона 239
8.1.3. Вынужденные колебания элементов 243
8.1.4. Динамическая жесткость элементов железобетонных конструкций 245
8.2. Расчет элементов конструкции на динамические нагрузки по предельным состояниям 246
8.2.1. Общие положения 246
8.2.2. Предельные состояния первой группы 247
8.2.3. Предельные состояния второй группы 250
9. Глава 9. Основы проектирования железобетонных элементов минимальной расчетной стоимости 252
9.1. Зависимости для определения стоимости железобе¬тонных элементов 252
9.2. Проектирование железобетонных элементов мини¬мальной стоимости 255
Часть II. Железобетонные конструкции зданий и сооружений 262
10. Глава 10. Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий 262
10.1. Принципы компоновки железобетонных конструкций 262
10.1.1. Конструктивные схемы 262
10.1.2. Деформационные швы 264
10.2. Принципы проектирования сборных элементов 266
10.2.1. Типизация сборных элементов 266
10.2.2. Унификация размеров и конструктивных схем зданий 267
10.2.3. Укрупнение элементов 269
10.2.4. Технологичность сборных элементов 269
10.2.5. Расчетные схемы сборных элементов в процессе транспортирования и монтажа 271
10.2.6. Стыки и концевые участки элементов сборных конструкций 273
10.2.7. Технико-экономическая оценка железобетонных конструкций 279
11. Глава 11. Конструкции плоских перекрытий 280
11.1. Классификация плоских перекрытий 280
11.2. Балочные сборные перекрытия 282
11.2.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия 282
11.2.2. Проектирование плит перекрытий 283
11.2.3. Проектирование ригеля 292
11.3. Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами 305
11.3.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия 305
11.3.2. Расчет плиты, второстепенных и главных балок 306
11.3.3. Конструирование плиты, второстепенных и главных балок 310
11.4. Ребристые монолитные перекрытия с плитами, опертыми по контуру 312
11.4.1. Конструктивные схемы перекрытий 312
11.4.2. Расчет и конструирование плит, опертых по контуру 314
11.4.3. Расчет и конструирование балок 317
11.5. Перекрытия с плитами, опертыми по трем сторонам 319
11.5.1. Конструктивная схема перекрытий 319
11.5.2. Конструирование и расчет плит, опертых по трем сторонам 319
11.6. Балочные сборно-монолитные перекрытия 321
11.6.1. Сущность сборно-монолитной конструкции 321
11.6.2. Конструкции сборно-монолитных перекрытий 322
11.7. Безбалочные перекрытия 323
11.7.1. Безбалочные сборные перекрытия 323
11.7.2. Безбалочные монолитные перекрытия 326
11.7.3. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия 331
12. Глава 12. Железобетонные фундаменты 334
12.1. Общие сведения 334
12.2. Отдельные фундаменты колонн 335
12.2.1. Конструкции сборных фундаментов 335
12.2.2. Конструкции монолитных фундаментов 336
12.2.3. Расчет фундаментов 340
12.3. Ленточные фундаменты 346
12.3.1. Ленточные фундаменты под несущими стенами 346
12.3.2. Ленточные фундаменты под рядами колонн 347
12.3.3. Расчет ленточных фундаментов 350
12.3.4. Взаимодействие сооружений с фундаментами на деформируемом основании 365
12.4. Сплошные фундаменты 366
12.5. Фундаменты машин с динамическими нагрузками 369
13. Глава 13. Конструкции одноэтажных промышленных зданий 372
13.1. Конструктивные схемы 372
13.1.1. Элементы конструкций 372
13.1.2. Мостовые краны 372
13.1.3. Компоновка здания 375
13.1.4. Поперечные рамы 377
13.1.5. Фонари 382
13.1.6. Система связей 382
13.1.7. Подкрановые балки 385
13.2. Расчет поперечной рамы 390
13.2.1. Расчетная схема и нагрузки 390
13.2.2. Пространственная работа каркаса одноэтажного здания при крановых нагрузках 392
13.2.3. Определение усилий в колоннах от нагрузок 396
13.2.4. Особенности определения усилий в двухветвевых и ступенчатых колоннах 400
13.2.5. Определение прогиба поперечной рамы 405
13.3. Конструкции покрытий 405
13.3.1. Плиты покрытий 405
13.3.2. Балки покрытий 409
13.3.3. Фермы покрытий 413
13.3.4. Подстропильные конструкции 423
13.3.5. Арки 424
13.4. Особенности конструкций одноэтажных каркасных зданий из монолитного железобетона 428
14. Глава 14. Тонкостенные пространственные покрытия 432
14.1. Общие сведения 432
14.2. Конструктивные особенности тонкостенных пространственных покрытий 438
14.3. Покрытия с цилиндрическими оболочками и призматическими складками 440
14.3.1. Общие сведения 440
14.3.2. Длинные оболочки 442
14.3.3. Короткие оболочки 457
14.3.4. Призматические складки 461
14.4. Покрытия с оболочками положительной гауссовой кривизны, прямоугольные в плане 462
14.5. Покрытия с оболочками отрицательной гауссовой кривизны, прямоугольные в плане 468
14.6. Купола 472
14.7. Волнистые своды 481
14.8. Висячие покрытия 483
15. Глава 15. Конструкции многоэтажных каркасных и панельных зданий 491
15.1. Конструкции многоэтажных промышленных зданий 491
15.1.1. Конструктивные схемы зданий 491
15.1.2. Конструкции многоэтажных рам 495
15.2. Практический расчет многоэтажных рам 501
15.2.1. Предварительный подбор сечений 501
15.2.2. Усилие от нагрузок 502
15.2.3. Расчетные усилия и подбор сечений 507
15.3. Конструкции многоэтажных гражданских зданий 508
15.3.1. Конструктивные схемы зданий 508
15.3.2. Основные вертикальные конструкции 512
15.4. Расчетные схемы и нагрузки 516
15.4.1. Расчетные схемы 516
15.4.2. Расчетные нагрузки 519
15.4.3. Обозначения 519
15.5. Рамные системы 520
15.5.1. Сдвиговая жесткость многоэтажной рамы 520
15.5.2. Общее уравнение многоэтажной системы 523
15.5.3. Перемещения многоэтажной рамы 524
15.5.4. Податливость стыков 525
15.6. Рамно-связевые системы 527
15.6.1. Рамно-связевые системы со сплошными диафрагмами 527
15.6.2. Рамно-связевые системы с комбинированными диафрагмами 531
15.7. Связевые системы с однотипными диафрагмами с проемами 533
15.7.1. Диафрагмы с одним или несколькими рядами проемов 533
15.7.2. Зависимость между перемещениями диафрагмы и поперечными силами ее перемычек 537
15.8. Определение прогибов и усилий в расчетных сечениях 538
15.8.1. Данные о параметрах Л и v2 из опыта проектирования 538
15.8.2. Расчет с применением таблиц 539
15.9. Системы с разнотипными вертикальными конструкциями 544
15.9.1. Общие положения расчета 544
15.9.2. Системы с двумя разнотипными вертикальными конструкциями 545
15.10. Влияние податливости оснований, изгиба перекрытий в своей плоскости на работу многоэтажной системы 551
15.10.1. Влияние податливости оснований 551
15.10.2. Влияние изгиба перекрытий в своей плоскости 555
15.11. Динамические характеристики многоэтажных зданий 559
15.11.1. Рамные системы 559
15.11.2. Рамно-связевые системы 561
15.11.3. Связевые системы 563
15.11.4. Системы с разнотипными вертикальными конструкциями 565
15.11.5. Коэффициент формы колебаний 566
15.12. Ветровая нагрузка 567
15.12.1. Средняя составляющая ветровой нагрузки 567
15.12.2. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки 568
15.12.3. Ускорение колебаний 569
16. Глава 16. Конструкции инженерных сооружений 571
16.1. Инженерные сооружения промышленных и гражданских комплексов строительства 571
16.2. Цилиндрические резервуары 572
16.2.1. Общие сведения 572
16.2.2. Конструктивные решения 574
16.3. Прямоугольные резервуары 583
16.3.1. Конструктивные решения 583
16.3.2. Расчет 586
16.4. Водонапорные башни 588
16.5. Бункера 596
16.6. Силосы 601
16.7. Подпорные стены 610
16.8. Подземные каналы и тоннели 614
17. Глава 17. Железобетонные конструкции, возводимые и эксплуатируемые в особых условиях 622
17.1. Конструкции зданий, возводимых в сейсмических районах 622
17.1.1. Особенности конструктивных решений 622
17.1.2. Основные положения расчета зданий на сейсмические воздействия 626
17.2. Особенности конструктивных решений зданий, возводимых в районах с вечномерзлыми грунтами 630
17.3. Железобетонные конструкции, эксплуатируемые в условиях систематического воздействия высоких технологических температур 631
17.3.1. Расчетные характеристики бетона и арматуры при нагреве 631
17.3.2. Определение деформаций и усилий, вызванных действием температур 635
17.3.3. Основные положения расчета конструкций с учетом температурных воздействий 637
17.4. Железобетонные конструкции, эксплуатируемые в условиях воздействия низких отрицательных температур 638
17.4.1. Требования, предъявляемые при применении арматурных сталей и бетонов 638
17.4.2. Особенности расчета и проектирования конструкций 639
17.5. Железобетонные конструкции, эксплуатируемые в условиях воздействия агрессивной среды 640
17.5.1. Классификация агрессивных сред 640
17.5.2. Требования к бетонам и арматурным сталям 641
17.5.3. Расчет конструкций 643
17.5.4. Антикоррозийная защита конструкций 643
17.6. Реконструкция промышленных зданий 644
17.6.1. Задачи и методы реконструкции зданий 644
17.6.2. Усиление элементов конструкций 646
17.6.3. Особенности производства работ 651
18. Глава 18. Примеры проектирования железобетонных конструкций зданий 1 652
Пример 1. Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания 652
1. Общие данные для проектирования 652
2. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия 654
3. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы 654
4. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям второй группы 660
5. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы 665
6. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы 668
7. Определение усилий в ригеле поперечной рамы 672
8. Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси 677
9. Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси 678
10. Конструирование арматуры ригеля 679
11. Определение усилий в средней колонне 681
12. Расчет прочности средней колонны 683
13. Конструирование арматуры колонны 686
14. Фундаменты колонны 687
15. Конструктивная схема монолитного перекрытия 690
16. Многопролетная плита монолитного перекрытия 691
17. Многопролетная второстепенная балка 692
Пример 2. Проектирование конструкций поперечной рамы одноэтажного промышленного здания 696
1. Общие данные 696
2. Компоновка поперечной рамы 696
3. Определение нагрузок на раму 698
4. Определение усилий в колоннах рамы 701
5. Составление таблицы расчетных усилий 714
6. Расчет прочности двухветвевой колонны среднего ряда 715
7. Расчет фундамента под среднюю двухветвевую колонну 720
8. Данные для проектирования стропильной фермы с параллельными поясами 725
9. Определение нагрузок на ферму 726
10. Определение усилий в элементах фермы 727
11. Расчет сечений элементов фермы 729
Приложение 1. Расчетные сопротивления бетона 735
Приложение 2. Коэффициенты условий работы бетона 736
Приложение 3. Нормативные сопротивления бетона 737
Приложение 4. Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении 738
Приложение 5. 1. Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости стержневой арматуры 739
Приложение 5. 2. Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости проволочной арматуры и проволочных канатов 740
Приложение 6. Расчетные площади поперечных сечений и масса арматуры, сортамент горячекатаной стержневой арматуры периодического профиля, обыкновенной и высокопрочной арматурной проволоки 741
Приложение 7. Сортамент (сокращенный) сварных сеток 742
Приложение 8. Сортамент арматурных канатов 743
Приложение 9. Соотношения между диаметрами свариваемых стержней и минимальные расстояния между стержнями в сварных сетках и каркасах, изготовляемых с помощью контактной точечной сварки 744
Приложение 10. Изгибающие моменты и поперечные силы неразрезных трехпролетных балок с равными пролетами 745
Приложение 11. Таблицы для расчета многоэтажных многопролетных рам 747
Приложение 12. Формулы для расчета двухветвевых и ступенчатых колонн 750
Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. Анпилов С.М. 2010 г.
В учебном пособии изложены основные положения по технологии возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. Систематизированы положения об основных аспектах опалубочных, арматурных, бетонных, геодезических работ, тепловой обработке бетона и контролю качества на строительной площадке. Освещены основные вопросы: квалификация и требования к опалубкам; элементы и конструкции опалубок; технология монтажа и демонтажа системной опалубки; ее методика расчета; виды и классы арматуры; соединение арматурных элементов; условия совместной работы бетона и арматуры; приготовление, транспортировка и подача бетонной смеси; механическая и тепловая обработка бетона; требования техники безопасности при производстве работ. Отражены современные методы возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона, технология выполнения строительно-монтажных работ.
Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию. Тихонов И.Н. 2007г.
Пособие состоит из двух частей. В первой части приводятся результаты исследований Центра проектирования и экспертизы НИИЖБ в области разработок и внедрения эффективного стержневого и поставляемого в мотках арматурного проката класса прочности 500 МПа. Здесь же приводится оценка потребительских свойств новых видов арматуры в сопоставлении с известными, а также даются рекомендации по их применению в строительстве. Во второй части, оформленной в виде приложений 1 и 2, приводятся конструктивные требования к армированию основных элементов зданий из монолитного железобетона, а также примеры рабочей документации по армированию основных конструктивных элементов монолитных зданий с разными конструктивными схемами, построенных в Москве и разработанных ЗАО «Проектно-архитектурная мастерская «ПИК»», ЗАО «Трианон», КНПСО Центр «Поликварт», а также в НИИЖБ.
Строительство монолитных зданий. Мазов Е.П.
В настоящем учебном пособии даны конструктивно-технологические принципы возведения монолитных зданий, приведена технология производства монолитных бетонных, опалубочных и арматурных работ; даны необходимые данные для выбора и расчета бетононасосных установок, даны примеры применения различных типов опалубок, рассмотрены вопросы безопалубочного бетонирования, приобъектные полигоны и базы монолитного домостроения, а также методы зимнего бетонирования.
Железобетонные конструкции. Общий курс. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. 1991г.
Описаны физико-механические свойства бетона и железобетона. Приведены основы теории сопротивления железобетонных элементов и способы их конструирования. Изд. 4-е вышло в 1985 г. Изд. 5-е переработано и дополнено в соответствии с действующими нормативными документами и новой учебной программой. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство».
Железобетонные конструкции. Сигалов Э.Е., Стронгин С.Г. 1960г.
В книге излагаются современные методы расчета и конструирования железобетонных конструкций - как обычных, так и предварительно напряженных - применительно к программе строительных техникумов. Конструкции зданий, и сооружений рассматриваются преимущественно сборные. Подбор сечений элементов конструкций, проектирование сборного перекрытия и проектирование каркаса одноэтажного производственного здания иллюстрированы примерами.
Расчет сечений и конструирование элементов обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций. Лопатто А.Э. 1966г.
В книге изложены приемы расчета сечений основных элементов железобетонных конструкций в соответствии со СНиП И-В. 1-62. Даны методика и правила их конструирования. Второе издание книги отличается от первого сокращенным изложением правил конструирования монолитных железобетонных конструкций, изъятием расчетов на косой изгиб и косое внецентренное сжатие, а также введением расчета и конструирования элементов предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Монолитный бетон. Технология производства работ. Хаютин Ю.Г. 1991г.
Изложен отечественный и зарубежный опыт производства монолитного бетона и возведения конструкций их него. Рассмотрены процессы приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси, а также ухода за бетоном. Освещены современные методы контроля качества бетонной смеси и бетона, вопросы механизации отдельных процессов.
Проблемы технологии бетона. Лермит Р. 2007г.
В книге рассмотрены вопросы практической эффективности основных процессов технологии бетона - приготовления бетонной смеси, ее транспортировании, укладки, уплотнения и дана их теоретическая оценка в свете механики упруго-вязко-пластической среды. Значительное место уделено проблемам усадки и ползучести бетона, особенностям его деформирования под нагрузкой (упругого и пластического), а также обзору и критическому анализу теорий прочности бетона.
Технология бетона. Баженов Ю.М. 1979г.
Учебное пособие имеет цель ознакомить студентов с современной теорией и практикой технологии бетона, научить производить технологические и технико-экономические расчеты с учетом современных математических методов, правильно выбирать, изготовлять н применять различные виды бетона.
Проектирование безбалочных бескапительных перекрытий. А. Э. Дорфман, Л. Н. Левонтин
В книге изложены основные положения статического расчёта конструкций каркасов зданий с безбалочными бескапительными перекрытиями. Рекомендации по расчёту подтверждены экспериментальными исследованиями, краткое описание которых приведено. Даны примеры расчёта и новые конструктивные решения железобетонных каркасов с бескапительными перекрытиями, часть из которых выполнена в реальных сооружениях. Перекрытия со скрытыми капителями – «воротниками» и предварительно напряжёнными железобетонными вкладышами рассмотрены только в обзорной части, так как в конструктивном отношении они не могут быть отнесены к бескапительным.
Безбалочные перекрытия.
М. Я. Штаерман, А. М. Ивянский
Книга является пособием по проектированию безбалочных перекрытий; в ней отражены отечественные достижения в области расчета и конструирования безбалочных перекрытий индустриальный метод армирования сварными сетками; новые виды конструкций безбалочных перекрытий без обвязочных балок и безбалочных перекрытий с консолями; расчет перекрытий с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций и пр.
Помимо этого в книге рассмотрены особенности возведения безбалочных перекрытий, устройство опалубки и пр.
Железобетонные пространственные покрытия.
Горенштейн Б. В.
В книге рассматривается методика выбора и основные принципы компоновки сборных и сборно-монолитных покрытий пространственных конструкций, а также приводятся сведения о выборе генеральных размеров, расчёте и конструировании наиболее распространенных видов таких покрытий. Описывается ряд уже осуществленных конструкций.
Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков и строителей.
Расчет и конструирование сборного железобетонного перекрытия. Сонин С.А., Амелькович С.В., Фердер А.В.
В учебном пособии рассмотрены основные положения расчета и конструирования сборного перекрытия. Приведен пример расчета ребристой плиты. Пособие предназначено для студентов специальности «Городское строительство и хозяйство», «Архитектура жилых и общественных зданий», «Промышленное и гражданское строительство».
Опалубочные системы для монолитного строительства. Анпилов С.М. 2005г.
В книге систематизированы положения об основных аспектах опалубочных работ. Содержится системный обзор применяемых в строительстве многочисленных видов опалубок для строительства объектов из монолитного бетона, в том числе используемых при возведении стен, перекрытий, опор, балок и др. Освещены основные вопросы: классификация и требования к опалубкам; применяемые материалы и нагрузки на опалубку; элементы и конструкции опалубок; отечественные и зарубежные методики расчета давления свежеуложенного бетона на элементы опалубок; технология монтажа и демонтажа системной опалубки и ее методика расчета; требования техники безопасности при работе с опалубками. Кроме того, в книге даются предложения автора по устройству опалубки для монолитных перекрытий со строительным подъемом.
Технология монолитного бетона и железобетона. Евдокимов Н.И. и др. 1980г.
В книге рассмотрен комплекс технологических процессов по возведению конструкций гражданских здании и сооружений из монолитного и сборно-монолитного железобетона и дан краткий анализ экономических показателей этого вида строительства. Издание предназначено в качестве учебного пособия к курсу «Технология строительного производства» для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство», его могут использовать также студенты других строительных специальностей.
Проектирование железобетонных конструкций. Справочное пособие. Голышев А.Б. и др. 1990г.
Систематизированы методы расчета и конструирования элементов и конструкций из обычного и предварительно напряженного железобетона на все виды воздействий. Даны примеры проектирования сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкции различных типов зданий и сооружении, необходимые графики, таблицы и другие вспомогательные материалы, облегчающие работу проектировщиков. Издание дополнено сведениями по свайным фундаментам и свойствам исходных материалов.
Расчёт бетонных и железобетонных конструкций на изменения температуры и влажности с учётом ползучести бетона . Александровский С.В. 2004 г.
В книге рассмотрен ряд практически важных инженерных вопросов о расчете распределения температуры и влажности, а также связанного с ним напряженно-деформированного состояния бетонных и железобетонных конструкций. Особое внимание уделено повышению практической ценности получаемых при этом решений. Приведены результаты широких экспериментальных исследований ползучести, влажностных и температурных деформаций бетона, а также температурно-усадочных напряжений в нем. Содержится иллюстративный материал и необходимые числовые примеры расчета, отвечающие требованиям действующих норм проектирования; приводятся таблицы, а также библиография по рассматриваемой проблеме.
Технология бетонных и железобетонных изделий. Баженов Ю.М., Комар А.Г. 1984г.
Рассмотрены структура и основные свойства бетонов, влияние качества сырья, его состава и способа изготовления на свойства бетонов и железобетонных изделий Изложены фнзико-химические процессы, происходящие при формовании и твердении бетонов. Описана современная технология железобетонных конструкций, эффективные технологические линии, целесообразные режимы основных процессов, а также организация заводского производства изделий, конструкций и объемных элементов для промышленного и гражданского строительства.
Безраскосные железобетонные фермы для покрытий промышленных зданий. Гершанок Р. А., Клевцов В. А.
В книге приведены описания безраскосных железобетонных стропильных ферм, рассмотрены основные положения расчёта и даны рекомендации по определению оптимальных геометрических размеров и назначению конструктивных решений ферм при проектировании. Изложены наиболее важные результаты экспериментальных исследований ферм и фрагментов узлов под нагрузкой. Освещен опыт изготовления и применения безраскосных ферм в промышленном строительстве.
Ватин Н. И., Иванов А. Д.
Рассмотрен расчёт и конструирование узла стыка колонны и безребристого бескапительного монолитного железобетонного перекрытия. Установлена зависимость напряжённого состояния плиты от геометрических характеристик каркаса. Даны рекомендации по использованию метода конечных элементов при определении поперечных сил в плите перекрытия. Предложен алгоритм расчёта при помощи современных инженерных инструментов.
Опалубки для монолитного бетона. О. М. Шмит (Oscar M. Schmitt), 1987 г.
В книге автора из ФРГ содержится системный обзор применяемых в строительстве многочисленных видов опалубок для монолитного бетона в том числе используемых при производстве фундаментов, опор, стен, белок, перекрытий и др. Приведены примеры подвижных, скользящих и пространственных опалубок. Книга иллюстрирована чертежами и схемами различных типов опалубок. Для инженерно-технических работников строительных организаций.
Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона. Городецкий А.С. и др. 2004г.
Книга предназначена для специалистов, проектирующих конструкции высотных зданий из монолитного железобетона. Рассматриваются особенности работы конструкций высотных зданий, возможные варианты отдельных конструктивных решений, рекомендации по составлению расчетных схем. Обсуждаются вопросы, связанные с моделированием отдельных процессов жизненного цикла сооружения, в том числе процессы возведения и процессы приспособления конструкции, препятствующие прогрессирующему разрушению. Кратко излагаются основы метода конечных элементов с точки зрения инженера, оценивающего правомерность полученного решения. Даются рекомендации по построению конечных элементов моделей. Описаны основные этапы автоматизированного проектирования конструкций высотных зданий на основе програмного комплекса МОНОМАХ.
Монолитные железобетонные кессонные перекрытия. Лоскутов И.С. 2015г.
Описание, история развития и применения. Проектирование кессонных перекрытий. Принципы определения геометрических размеров кессонных перекрытий. Расчет кессонных перекрытий. Выбор разбивочной сетки при проектировании кессонных перекрытий при помощи ЭВМ. Особенности конструирования кессонных перекрытий. Технологические особенности возведения кессонных перекрытий. Перспективы и возможные направления развития кессонных перекрытий.
Расчет железобетонных конструкций при сложных деформациях. Торяник М.С. (ред.). 1974г.
На основе экспериментальных исследований разработаны практические способы расчета обычных и предварительно-напряженных железобетонных конструкций, подвергающихся сложным деформациям: косому внецентренному сжатию, косому изгибу, косому изгибу с кручением, действию поперечной силы при косом изгибе, косому внецентренному обжатию при изготовлении сборных предварительно-напряженных железобетонных конструкций с несимметричным армированием. Приведенные номограммы и таблицы позволяют свести расчет при сложных деформациях к простым операциям, как и при обычном изгибе.
Железобетонные конструкции (расчёт и конструирование). Улицкий И.И., Ривкин С.А., Самолетов М.В., Дыховичный А.А., Френкель М.М., Кретов В.И.
Книга является пособием по проектированию железобетонных конструкций гражданских, промышленных и инженерных сооружений. В ней изложены методы расчёта и конструирования железобетонных элементов с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой на все виды воздействий. Рассмотрен статический расчёт и конструирование плит, балок, ферм, стоек, рам и фундаментов. Большое внимание уделено вопросам систематизации расчётов и уменьшению трудоемкости расчётных операций. Для сложных расчётов элементов железобетонных конструкций разработаны рациональные последовательности выполнения расчётных операций. Приводятся подробно разработанные примеры расчёта и конструирования сборных и монолитных конструкций. Примеры освещают вопросы проектирования современных конструкций покрытий, перекрытий, каркасов промышленных зданий, подкрановых балок и различных типов фундаментов. Дано большое количество таблиц, формул и других материалов для статического расчёта железобетонных конструкций. Приведены данные о нагрузках и воздействиях на сооружения.
Железобетонные конструкции. Примеры расчета. Лысенко Е.Ф. и др. 1975г.
В пособии содержатся основные сведения по компоновке конструктивных схем поперечников одноэтажных промышленных зданий. Изложены примеры расчета железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания с тремя пролетами по 18 м и шагом крайних колонн 6 м, а средних - 12 м. Приведены примеры расчета конструкций того же здания при шаге крайних и средних колонн 12 м, а также расчет конструкций одноэтажного промышленного здания пролетом 36 м. Рассмотрена компоновка конструктивной схемы поперечника многоэтажного здания. Приведены примеры расчета элементов междуэтажного перекрытия, колонн и фундаментов в монолитном и сборном железобетоне.
Технология заполнителей бетона. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. 1991г.
В учебнике рассмотрены сведения об источниках сырья для получения заполнителей, технологии их производства, технологические требования к заполнителям, их свойства и методы испытаний, особенности применения в бетонах. Уделяется внимание более доступным и дешевым заполнителям, а также производству их из местного сырья и отходов промышленности. Рассматриваются основные вопросы снижения материалоемкости, экономии топливно-энергетических ресурсов и повышения качества заполнителей.
Бетон. Часть I. Свойства. Проектирование. Испытания. Райхель В., Конрад Д. 1979г.
В книге, написанной на основе новейших теоретических разработок, популярно рассказывается о свойствах, проектировании и испытании бетона. Рассмотрены проблемы дозировки и смешивания исходных материалов, прочности затвердевшего бетона, методы испытания исходных материалов, бетонной смеси, затвердевшего бетона. Книга хорошо иллюстрирована. Предназначена для широких кругов строителей.
Бетон. Часть II. Изготовление. Производство работ. Твердение. Райхель В., Глатте Р. 1981г.
В книге, построенной на материале последних научных проработок, популярно рассказывается о технологии изготовления бетонной смеси и бетона, производстве бетонных работ и твердении бетона в различных условиях. Подробно излагаются вопросы изготовления монолитного бетона и сборных бетонных и железобетонных изделий и сведения об используемых при этом механизмах и оборудовании. Книга предназначена для широких кругов строителей и учащихся производственно-технических училищ и техникумов строительного профиля.
Железобетонные безбалочные бескапительные перекрытия для многоэтажных зданий. Глуховский А. Д.
Книга посвящена результатам исследований конструктивных решений безбалочных бескапительных перекрытий жилых и промышленных зданий. Приведены методы расчёта этих конструкций, а также данные об особенностях их проектирования и возведения при осуществлении в сборном и монолитном железобетоне.
Междуэтажные перекрытия из лёгких бетонов. Баулин Д. К.
Рассматриваются основные условия и рациональные способы применения лёгких бетонов в конструкциях междуэтажных перекрытий жилых крупнопанельных зданий. Приводятся результаты исследований свойств конструктивных лёгких бетонов на различных пористых заполнителях. Даются рекомендации по учету их особенностей при проектировании и изготовлении элементов перекрытий. Значительное внимание уделено вопросам звукоизоляции и жёсткости конструкций. На основе экспериментальных исследований и опыта применения лёгкобетонных перекрытий даются рекомендации по их конструированию и расчёту. Намечены пути дальнейшего совершенствования конструктивных решений. Показано, что применение лёгкого бетона позволяет повысить заводскую готовность перекрытий и снизить расход арматурной стали.
Монолитные перекрытия зданий и сооружений. Санников И. Н., Величко В. А., Сломонов С. В., Бимбад Г. Е., Томильцев М. Г.
В книге рассмотрены конструкции перекрытий из монолитных железобетонных плит, армированных стальными профилями, их область применения. Методы расчёта сгруппированы по предельным состояниям, приведены алгоритмы расчёта на ЭВМ и примеры расчёта. Сведения об особенностях технологии возведения и экономической эффективности получены на основе обобщения опыта строительства. Для специалистов проектных и строительных организаций.
