Основные методы проектирования железобетонных конструкций

Основные методы проектирования железобетонных конструкций

Железобетонные изделия состоят из двух компонентов: «скелета», изготовленного из стальной арматуры, и «тела» — бетона, который полностью обволакивает арматуру со всех сторон, образуя внешний защитный слой толщиной 2–4 см. За счет прочного сцепления арматуры и бетона создается монолитная конструкция с высокими показателями долговечности, пожаростойкости, сопротивляемости агрессивным воздействиям природной и химической среды.

ЖБИ отличаются оптимальным соотношением качества и цены. Поэтому на протяжении многих лет бетон остается одним из самых популярных строительных материалов. При проектировании изделий важно правильно подобрать метод, который даст возможность получить высококачественную конструкцию без издержек производства.

Подходы к проектированию

Для проектирования ЖБИ используют различные методы, которые позволяют рассчитать суммарные нагрузки в соответствии с актуальными Строительными нормами и правилами. Прежде чем приступать к расчетам, определяют, в каких условиях планируется эксплуатировать ЖБИ. Затем выбирают метод проектирования, который даст возможность рассчитать пригодность изделия к использованию в этих условиях.

ЖБИ могут иметь разрушения по следующим сечениям:

• нормальным — к ним приводит изгибание конструкции;
• наклонным — от действия наклонных сил.

Оба разрушения применяют при проектировании изделий экспериментальными способами.

Основные методы расчета ЖБИ

• По допустимым напряжениям. Принимают, что бетон — упругий материал. Поэтому площадь сечения арматурных прутьев заменяют точно такой же площадью бетона. Поскольку при изготовлении современных ЖБИ в бетоне присутствуют различные наполнители и добавки, точно рассчитать запас прочности невозможно.
• По предельно допустимым состояниям. При расчетах используют коэффициенты, установленные регламентом. В них учтены максимальные значения суммарных напряжений, которые могут воздействовать на изделия, и минимальные значения показателя прочности.

При этом учитывается целый комплекс возможных нагрузок:

• постоянные — от всех конструкций возводимого здания или сооружения;
• длительные — от всех видов оборудования, которое планируют установить в здании;
• кратковременные — возникают при погрузке, перевозке, разгрузке и установке ЖБИ;
• особые — появляются при сейсмической активности и аварийных ситуациях, в которых возможно неблагоприятное воздействие на ЖБИ.

При первом методе напряжения в изделиях точно не рассчитаны, поэтому возможен перерасход арматуры. По этой причине его не используют. Второй метод, по предельно допустимым состояниям, дает возможность проводить точные расчеты и экономить исходные материалы.