Основы строительных конструкций

1. Здания, сооружения и их конструкции. Классификация зданий, сооружений и предъявляемые к ним требования (функциональные, технические, архитектурно-художественные, экономические и др.). Основные конструктивные элементы зданий и сооружений, несущие и ограждающие конструкции. Классификация строительных конструкций по геометрическим признакам, по основному материалу, по характеру работы.

- Что относится к техническим требованиям к зданиям и сооружениям? К экономическим? К архитектурно-художественным? (19-20)

- Какие строительные конструкции являются нитью, плитой, брусом, балкой, массивом? (13-15)

- Какие конструкции относятся к плоским? К пространственным? (плоские это балки, фермы, рамы пространственные - оболочки, своды, купола)

2. Понятие о предельных состояниях строительных конструкций и о расчете строительных конструкций по предельным состояниям первой и второй группы. Нагрузки и воздействия. Принципы назначения значений нормативных и расчетных нагрузок и сопротивления материалов. Сбор нагрузок на конструктивные элементы.

- Что относится к предельным состояниям первой группы? Второй группы? (24-25)

- Что относится к постоянным нагрузкам? К временным? К особым? (52-53)

- Что такое нормативное сопротивление материала? Расчетное сопротивление? (29-31)

- Какие значения нагрузок и характеристик материалов используются при расчете по первой группе предельных состояний? По второй группе? (29-31)

- Как провести сбор нагрузок на ригель? На колонну? (50-51)

3. Работа основных материалов, применяемых в строительных конструкциях. Диаграммы деформирования при растяжении, сжатии и других видах напряженного состояния: стали, древесины, бетона, каменной кладки. Стальные и алюминиевые профили. Стержневая арматура. Пиломатериалы. Полимеры и полимерные композиционные материалы. Виды конструкционных бетонов, класс прочности бетона на сжатие. Принцип работы железобетона.

- Как обозначается и что значит класс стали? (32)

Класс прочности бетона? (40, 2 абзац)

- Как выглядит диаграмма деформирования стали? (33).
Древесины при растяжении и сжатии?(37)

Бетона при сжатии?(41)

Кирпичной кладки при сжатии?(45)

- Как выглядит стержневая арматура класса AI? АН? АШ? АIV? (42)

- Как выглядят стальные прокатные и алюминиевые прессованные профили? Гнутые и сварные профили? (35-36)

- В какой зоне железобетонной балки располагают рабочую арматуру? (206,210,227,228)

- Как выглядят различные виды пиломатериалов? (37)

- В каком из направлений усушка древесины наибольшая? Наименьшая?

(Связанная влага, как отмечалось, находится в клеточных оболочках, преимущественно в промежутках между микрофибриллами и частично внутри самих микрофибрилл. Поскольку микрофибриллы в основном ориентированы по направлению продольной оси клетки, удаление связанной влаги приведет к уменьшению толщины клеточных оболочек и уменьшению поперечных размеров клетки. Отсюда ясно, что наибольшая усушка древесины должна быть в поперечных направлениях. Продольная усушка, которая обусловлена некоторым наклоном микрофибрилл, значительно меньше, так как составляет лишь долю от основной поперечной деформации. Поперек волокон также наблюдается анизотропия усушки. Давно установлено, что тангенциальная усушка в 1,5—2 раза больше радиальной; причины этого различия еще недостаточно выяснены.)

4. Конструктивные и расчетные схемы стальных, железобетонных и деревянных балок. Центрально растянутые стальные и деревянные элементы.

Принципы расчета однопролетных балок по прочности и прогибу. Подбор сечений стальных, деревянных и железобетонных балок. Расчет растянутых элементов.

- Что должно быть представлено на конструктивной схеме балки? На расчетной схеме? (65-67)

- Какие конструктивные схемы соединения балок с опорами соответствуют шарнирному со-единению? Жесткому соединению? (68-73)

- Какова основная расчетная формула при проверке прочности балки? Прогиба балки?(171-180)

- Как проверить прочность растянутого элемента из стали? Из древесины? (162-165)

5. Конструктивные и расчетные схемы колонн (стоек, столбов). Принципы расчета строительных конструкций, работающих на сжатие (стальные и деревянные колонны, стойки и элементы ферм, железобетонные колонны, кирпичные столбы, стены и простенки, армированная кладка). Прочность и продольный изгиб. Центральное и внецентренное сжатие. Железобетонные колонны, их армирование.

- Что должно быть представлено на конструктивной схеме колонны? На расчетной схеме? (76)

- Какие конструктивные схемы соединения колонн с балками и фундаментом соответствуют шарнирному соединению? Жесткому соединению? (76-82)

- Какова основная расчетная формула при проверке центрально сжатой колонны на прочность? На продольный изгиб? (87-92)

- Как осуществляется армирование железобетонных колонн? (123-125)

- Как осуществляется и что дает армирование кирпичной кладки? (135)

6. Балочные конструкции. Стальные балочные клетки: конструктивные схемы, принципы решения узлов примыкания их элементов, антикоррозионная защита. Деревянные балки: разрезные, неразрезные, с подбалками, консольно- балочные системы, защита деревянных конструкций от гниения и пожарной опасности. Железобетонные балки и плиты: формы сечений, особенности работы, армирование продольное и поперечное, отгибы арматуры. Преднапряжение: принцип, назначение, эффективность, способы натяжения арматуры.

- Как может быть выполнено примыкание второстепенной балки к главной в стальной балочной клетке? (192)

- При каком сечении разрезной ж/б балки в наибольшей мере используются свойства бетона? (208)

- Какая схема установки поперечной арматуры (хомутов) может применяться в железобетонных балках? (207)

- В чем заключается и что дает предварительное напряжение бетона? (206, 1 абзац)

- Как может быть выполнен узел сопряжения элементов деревянных консольно-балочных прогонов? Неразрезных прогонов? (194-197)

- Как правильно ориентировать деревянный брус в стойке опоры? (197-199)

- Каковы условия развития гниения древесины? Отсутствия гниения?

(Древесина как материал органического происхождения является питательной средой для грибов и насекомых. Ущерб от насекомых хотя и значителен, но все же несоизмерим с масштабами разрушений, которые наносят дереву грибы, провоцирующие процессы гниения. Вот почему так важно знать причины и условия их появления и меры борьбы с ними.

Гниение древесины происходит при следующих условиях: температура - от 0 до 50°С, доступ кислорода, влажность воздуха - 80 - 100%, влажность самой древесины - не менее 15 - 20%.)

- Что дает пропитка древесины антипиреном? Антисептиком? (203, 5пункт)

(Антипирены замедляют воспламенение и горение в связи с тем, что содержат замедлители горения (фосфаты аммония, бора, хлорид аммония), синергисты (вещества, усиливающие действие основного замедлителя) и стабилизаторы, ограничивающие расход замедлителя.

Способ введения антипиренов зависит от типа защищаемого материала. Так, древесину пропитывают раствором антипирена или наносят на её поверхность краску, содержащую антипирен. В синтетические полимеры антипирены могут быть введены на стадии их получения, при последующей переработке или в готовое изделие.

Антипирен чаще всего встречается в продаже в виде водного раствора или порошка.

Древесные антисептики помогают защитить древесину от гниения, плесени, синевы, насекомых, влаги, возгорания и горения, сохраняют свежеспиленную древесину на период транспортировки.)

- Что относится к конструктивным способам защиты ДК от пожарной опасности?

7. Соединения строительных конструкций и их элементов. Соединения стальных элементов: на сварке (виды сварки, сварочные материалы, виды сварных соединений, заводские и монтажные швы), болтовые соединения. Соединения деревянных элементов на клеях, нагельные соединения, соединения на врубках. Стыки арматуры в железобетонных конструкциях. Соединения элементов сборных железобетонных конструкций.

- Как обозначаются заводские и монтажные сварные швы? (298)

- Каково назначение обмазки электрода для ручной дуговой сварки? Флюса при автоматической сварке? (298)

- Где расчетное сечение углового флангового шва? (299, 302)

- Для какой цели применяют косое сварное стыковое соединение? (299, рис 8.1.б оно прочнее, т.к. растягивающая сила раскладывается на 2 составляющие – нормаль к плоскости шва и паралель)

- Как приваривают прокатный стальной уголок к фасонке фермы? (303,320)

- Где рабочие поверхности и сечения при соединении стальных элементов на болтах нормальной точности? На высокопрочных болтах? (305,309)

- Как склеивают доски по длине в дощато-клееных балках? (310-311)

- Как работает соединение деревянных брусьев на врубке? (313-315)

- Как работает нагельное соединение деревянных элементов? (312-313)

- Как обеспечивается совместность работы пустотных железобетонных плит? (317-318)

- Как соединяют арматурные стержни по длине? (316)

8. Стропильные фермы. Принцип образования сквозной (стержневой) системы. Влияние формы фермы на равномерность распределения усилий в стержнях. Характер работы стержней фермы. Деревянные фермы: сечения стержней и принципы их соединения между собой. Металлические фермы: сечения стержней фермы и модуль их поверхности, принципы соединения стержней между собой. Виды железобетонных ферм и особенности работы их элементов.

- Преимущества и недостатки ферм по сравнению с балками. (328 2 абзац)

- Как влияет геометрическая форма фермы на ее материалоемкость? (329-330)

- Какой вид усилий в верхнем поясе фермы? В нижнем поясе? В решетке?

(Сжимающая сила в верхнем поясе. Растягивающее усилие в нижнем поясе. Сжимающее усилие в стойке.)

- Как опираются ограждающие конструкции на верхний пояс стальной фермы?

конструкции покрытия по фермам мб прогонной и безпрогонной

прогонная: на верхний пояса ферм укладываются стальные прогоны на которые упираются ограждающие кровельные конструкции

и беспрогонная: кровельные конструкции в видежб панелей или стального настила упираются на верхние пояса ферм

- При одинаковой площади и габарите какой вид сечения имеет наибольшую несущую способность по сжатию? Наименьшую? Наибольшую коррозионную стойкость?

В стержнях фермы возникают только осевые усилия, поэтому расчет сводиться к подбору сечения центрально-растянутого или центрально-сжатого элемента. Для центрально-растянутого элемента сечение подбирать не приходится, ввиду того, что изгиба не происходит.

Из условия обеспечения качества сварки и повышения коррозионной стойкости толщину профилей (труб, гнутых сечений) не следует принимать менее 3 мм, а для уголков – менее 4 мм.

9. Основания и фундаменты. Классификация строительных грунтов. Глубина промерзания и морозное пучение. Фундаменты неглубокого заложения: ленточные, ленточные прерывистые, отдельные, плитные, массивные. Характер работы бутовых, бутобетонных, бетонных и железобетонных фундаментов. Свайные фундаменты, виды свай.

- Какие фундаменты считаются неглубокого заложения? (388 общие положения)

- Как выбирается откос строительного котлована?

(Для создания безопасных условий труда в котловане и предотвращения обрушения стенок котлована, его устраивают с откосами, или выполняют их крепление. Крутизна откоса - отношение его высоты к заложению (1 / m = Н / а). Крутизна откосов (1/m) зависит от вида грунта, глубины котлована (Н) и характеризуется коэффициентом заложения откоса (m), численные значения которого приведены в таблице 3.

Указанные параметры связаны между собой тождеством

1/m = Н/а,(1)

где:

1/m – крутизна (уклон) откоса

Н – высота откоса в котловане (глубина котлована), м

m – коэффициент заложения откоса котлована

а – заложение откоса, м.

Определяем заложение откоса путем преобразования тождества (1) в формулу

а = Н*m(2)

А= 2/0,25 = 8м)

- Какие грунты подвержены морозному пучению?

(Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно - с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой - нет.)

- На каких грунтах возможно устройство ленточного фундамента? (389-390)

- Что дает устройство прерывистого ленточного фундамента?

Рис. 35. Ленточный прерывистый сборно-монолитный фундамент:
1 - блоки-подушки ФЛ; 2 - фундаментные блоки стен ФБС; 3 - монолитный бетон класса В12,5

Применение фундаментов такой конструкции дает возможность сократить количество блоков-подушек на 20-30%, а стеновых блоков на 50%, уменьшить количество швов и местных заделок кирпичом или бетоном, но возникает дополнительная работа по устройству опалубки, доставке инертных материалов (песка и щебня), цемента, приготовлению и укладке бетонной смеси, уходу за бетоном и др.

- На что работает нижняя ступень бетонного фундамента? Железобетонного фундамента? (375)

- В чем разница работы сваи-стойки и висячей сваи и где их рабочие поверхности? (404-405)

- По какой поверхности происходит продавливание фундамента колонной? (397-399)

10. Арки, рамы и пространственные конструкции. Арки пологие и стрельчатые. Рамы. Висячие (вантовые) системы. Схемы пространственных Конструкций. Купольные сооружения. Тентовые и пневматические конструкции.

- Какая комбинация временных нагрузок опаснее для арок? (357)

- В чем особенности стрельчатых арок?

Кривая давления наиболее благоприятно располагается в не очень узких стрельчатых арках. Кривая давления минимально отклоняется почти на одинаковое расстояние от оси арки наружу - в зоне замка арки и от оси арки внутрь - в нижней зоне арки.

Эта закономерность была выведена эмпирическим путем еще средневековыми учеными. В отличие от полуциркульных арок стрельчатые представляются более рациональной арочной конструкцией, так как при одной и той же высоте арки можно перекрывать ею различные пролеты. Характер кривой давления в полуциркульной арке и в приподнятой полуциркульной арке.

В полуциркульной арке и в приподнятой полуциркульной арке ось арки удаляется от кривой давления. Даже при условии максимального увеличения массы арки на ее опорных участках кривая давления лишь очень незначительно приближается к оси арки. Если же кривая давления пройдет вблизи оси арки, то это означает, что конструкция арки наверняка окажется неуклюжей и тяжеловесной.

- Когда для арок требуются затяжки? (355 стр. 2 абзац)

- Какие элементы вантовых систем растянуты? Сжаты?

растянуты- тросы, канаты.. Сжаты – стержни

- Какие из пространственных конструкций распорные? Безраспорные? (354-355)

- Какова схема нагрузки от собственного веса и снега для радиальных арок купола? (357)

- Какой вид усилия в оболочках из тканей и пленок? (Стягивающее)

- Каковы для оболочки пневмоконструкций условия прочности и устойчивости?

Материал: специальный многослойный пластомер с кордом из суперпрочного полиэстера и покрытием из поливинилхлорида. Материал стойкий к ультрафиолету, не воспламеняется. Рабочий диапазон температур от -30оС до + 60оС. выдерживать ветер до 15м/с.

- В пневмоконструкциях какого типа требуется шлюзовое устройство?

Шлюзовые системы предназначены для перемещения через оболочку воздухоопорного здания без потери давления. Самым распространенным и удобным пассажирским шлюзом, который имеет высокую пропускную способность, является "вертушка". При необходимости возможно использование нескольких шлюзовых камер одновременно. Для перемещения в воздухоопорное сооружение крупногабаритных объектов используются грузовые шлюзы ангарного типа. Для погрузки и выгрузки сыпучих материалов (зерно и т.п.) очень удобно использование пневмотрасс. Аварийный выход допускает кратковременную разгерметезацию конструкции, что позволяет использовать его для перемещения крупногабаритных предметов.

Дата добавления: 2015-08-21