Преднапряжение железобетонных конструкций

Преднапряжение бывает двух видов:

1. На упоры (pre-tensioning).
2. На бетон (post-tensioning).

Методика проектирования преднапряженных конструкций дана в "основной" части Еврокода по железобетону - EN 1992-1-1. В целом, материал изложен понятно, и особых проблем при расчетах не возникает. В своей статье я остановлюсь только на одном моменте, который не так подробно освещен в тексте Еврокода, на расчете преднапряженных конструкций по первому предельному состоянию.

Отверстия в стальных балках

В своей работе я часто сталкиваюсь с тем, что, помимо конструкций, в зданиях также находится разное оборудование, многочисленные трубопроводы и другие необходимые для нормального функционирования системы. При проектировании конструкций надо не только учитывать вес инженерных систем, но и предусматривать необходимые отверстия для их прокладки. В данной статье я рассмотрю расчет стальных балок с отверстиями в стенках.

Изображения с сайта http://www.steelconstruction.info/

Стоит посмотреть!

Slim Floor

Рассмотрим достаточно популярную в мире конструктивная систему перекрытий Slim Floor, которая, на сегодняшний день, редко можно встретить в России.

Информационная модель и реальность

Было много дел, поэтому давно не писал в блог. Пришло время возобновить публикации, и в ближайшее время я добавлю несколько новых статей о проектировании различных конструкций.

Вообще, проектирование - это скрупулезная, ответственная и немного монотонная работа, поэтому, после многих часов потраченных на проект, так приятно видеть результаты своей работы.
Только что вернулся с завода по производству сборного железобетона в Редфорде, где был сооружен пробный участок облицовки туннелей на новой ветке метро Лондона. На картинках ниже можно увидеть модель и реальность. По моему, это впечатляет!

Обратная связь

Для того, чтобы я рассмотрел какой-то определенный вопрос, отправляйте свои заявки на почту denis.v.smirnov@gmail.com 

Армирование перекрытий. Часть 2.

В прошлой статье мы рассмотрели вопрос распределения пиков армирования в плитах над опорами. Теперь рассмотрим какая должна быть длина дополнительного армирования.

Сглаживание пиков армирования над колоннами

Сегодня мы рассмотрим вопрос сглаживания пиков армирования в плите над колоннами.

Если расчет сделан в программе Autodesk Robot, то программа нам уже сильно помогает учитывая ширину опор.

Отличная картинка с simhub.autodesk.com, которая иллюстрирует эту функцию.

Однако не стоит заканчивать на этом! Оставшуюся арматуру следует распределить на некую ширину плиты.

Зыбкость перекрытий. Часть 3 (расчет)

Практические расчеты на вибрацию перекрытий я выполняю в программе Autodesk Robot.
Для начала необходимо подготовить схему. Для этого я:

1. Ставлю жесткую заделку в уровне фундаментной плиты.
2. Удаляю все шарниры в соединениях.
3. Назначаю динамический модуль упругости для бетона (38МПа по SCI P354).
4. Перевожу нагрузки в динамические массы (Load to Mass convertion).

Зыбкость перекрытий. Часть 2 (немного теории)

Вернемся к вопросу зыбкости перекрытий.

Вибрация перекрытий может быть вызвана как внутренними, так и внешними источниками. Наиболее распространенные внешние источники вибрации - это автомобильный и железнодорожный транспорт. Наиболее эффективным методом борьбы с такой вибрацией является изоляция здания.

Наиболее распространенным внутренним источником динамических воздействий является вибрация, возникающая при ходьбе. Основные теоретические предпосылки для расчетов перекрытий можно найти следующих документах (можно найти в свободном доступе в интернете).

1. SCI Publication P354 Design of Floors for Vibration: A New Approach
2. BS 6472-1:2008 Guide to evaluation of human exposure to vibration in buildings. Part 1: Vibration sources other than blasting.
3. Health Technical Memorandum 08-01: Acoustics

На уровень вибрации в перекрытии влияют масса, жесткость и коэффициент демпфирования. Тем легче перекрытие и чем меньше его масса, тем больше оно подвержено вибрации при ходьбе. 

Отверстия для коммуникаций в стенках стальных балок

Немного отвлечемся от расчетов на динамику и рассмотрим вопрос ослабления стальных балок отверстиями под коммуникации.

Вчера мне было необходимо быстро дать ответ можно ли прорезать отверстия в стенках стальных балок, которые я проектировал.

Зыбкость перекрытий. Часть 1 (введение)

Есть несколько подходов к расчетам перекрытий на зыбкость.

1. Упрощенный метод, связанный с ограничением величины статического прогиба.
2. Упрощенный метод, связанный с ограничением собственных частот конструкций.
3. Динамический расчет.

В российских нормативных документах использован первый подход. Предельные прогибы перекрытий, установленные таблицей Е.1 в СП 20.13330.2011 исходя из физиологических требований, служат для ограничения вибрации перекрытий при ходьбе. При этом надо понимать, что этот метод имеет ограниченную область применения.

Полезные ссылки

В дальнейшем я не буду рассматривать каждый Еврокод в общем, а сконцентрируюсь на конкретных примерах их использования при проектирований зданий и сооружений на территории Великобритании.

Также могу предложить несколько полезных ссылок по Еврокодам на английском языке

1. http://www.designtoeurocodes.com/forums/forum.php
2. http://www.concretecentre.com/
3. http://www.steelconstruction.info/

Еврокод 1. Нагрузки на сооружения (Eurocode 1: Action on Structures)

Еврокоды гораздо подробнее и, даже, запутаннее, чем Своды Правил. Например, СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" состоит из 96 страниц.
Еврокод 1 "Нагрузки на конструкции" состоит из 10 частей. Это примерно 540 страниц (не считая нагрузок от машин и нагрузок на мосты). Плюс у каждой части должно быть свое национальное приложение (National Annex).

Еврокод 0. Основные принципы (Basis of structural design)

В Еврокоде 0 приведены основные принципы расчетов зданий, сооружений и строительных конструкций, информация о коэффициентах запаса и коэффициентов сочетаний, а также, правила составления расчетных сочетаний нагрузок.

Метод предельных состояний (limit state design) является основным методом проектирования строительных конструкций в Еврокодах. Данный метод знаком инженерам с институтской скамьи, поэтому освоение европейских норм не вызовут непреодолимых трудности. Тем не менее, Еврокоды гораздо более обширны и, даже, запутаннее российских Сводов Правил

Наиболее важные отличия, с которыми столкнется каждый инженер, это коэффициенты запаса
1. Постоянные нагрузки - 1,35 (если нагрузка уменьшает усилия - 1,0).
2. Временные нагрузки - 1,5 (если нагрузка уменьшает усилия - 0,0).

По личному опыту, никакие дополнительные "коэффициенты спокойного сна" обычно не используются.

Проектирование по Еврокодам

Привет мир! 

Данный блог создан для упрощения освоения науки проектирования по Еврокодам.