Дневник Инженера

Как проверить устойчивость склона? Оценка устойчивости системы "грунт-конструкция" является одной из ключевых проблем в геотехнических расчётах и проектировании. Она связана с проверкой по первой группе предельных состояний и заключается в том, чтобы расчётная нагрузка не превышала предельную несущую способность системы. Если это условие нарушается, то сооружение может полностью выйти из строя, что приведёт к аварии катастрофического характера (сооружение "съедет" по склону). Поэтому такая проверка особенно важна при проектировании подпорных стен, дорог, а также при строительстве сооружений и зданий на склонах. Существуют различные аналитические методы, как метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения. При расчете по нему вручную выбираются вероятные поверхности скольжения, и массив в пределе этой поверхности делится на секторы. Для каждого такого сектора вычисляются удерживающие и сдвигающие силы. Удерживающими выступают силы трения по поверхности, а сдвигающими проекции силы тяжести. Силы суммируются и вычисляется коэффициент устойчивости, равный частному от удерживающих сил к сдвигающим. (Аналогичные методы используются и для проверки устойчивости стенок). Современные расчетные комплексы используют другой метод - метод снижения прочностных параметров грунта "Phi-C reduction". Угол внутреннего трения (Phi) и сцепление (С) снижаются до тех пор, пока система не теряет устойчивость. Таким образом автоматически выбирается наиболее опасная поверхности скольжения. Коэффициент устойчивости в данном случае - ΣMsf - safety factor. То есть то на сколько надо поделить ф,C, чтобы получить коэффициент устойчивости равный 1. Второй метод позволяет учитывать гораздо больше факторов и рассчитывать сложные системы. но и надо не забывать про то, что этот коэффициент зависит от вводимых параметров расчета, как например число шагов, поэтому инженер всегда анализировать получаемые результаты. Привести примеры, когда одна и та же схема при разных параметрах будет давать разные результаты? Ставь реакцию, и следующий пост будет об этом. Больше полезного и рабочего контента для инженеров-конструкторов и геотехников в моем ТГ-канале: t.me/...eer

Что такое фи балочное? И почему одна и та же балка при одинаковом моменте, но при разном приложении нагрузки и закреплении может иметь разную несущую способность? Проверим шарнирно опертую балку пролетом 12 м с сосредоточенной нагрузкой в верхнем поясе, по первому предельному состоянию с учетом раскрепления верхнего пояса и без. В первом случае считаем что верхний пояс принимает сосредоточенную силу от нагрузки, и он раскреплен от смещений (например диском из профилированного настила). Проверим принятое сечение балки из двутавтра 45Б1. Проверка выполняется. Во-втором случае предположим, что вместо профнастила верхний пояс раскрепляется в месте приложения нагрузки P=10тс в середине пролета. (Например на главную балку опирается второстепенная с опорной реакцией в 10тс). Фи балочное увеличивает напряжения больше чем в 2 раза! А все потому, что происходит потеря плоской формы изгиба балки и напряжения по устойчивости возрастают! P.s. закрепления на картинке не совсем соответствуют рассмотренной задаче) Больше полезного и рабочего контента для инженеров-конструкторов и геотехников в моем ТГ-канале: t.me/...eer

Рекомендации по расположению отверстий в монолитных плитах перекрытий. Отверстия в плитах нужны для пропуска инженерных коммуникаций, проходов и других целей. При этом порой ВК, ОВ и другие разделы не особо интересует конструктивная сторона вопроса, их цель расположить отверстия наиболее удобно для них самих. И конструктор здесь должен при согласовании ограничить полет их фантазии. (Потому что были и личные случаи, когда спрашивали, можно ли пробуриться в балке). Поэтому есть советы и принципы которые здесь помогут расположить отверстия наиболее безопасно, как на момент проектирования, так и уже в выполненных конструкциях. До проверки непосредственно расчетом, нужно стремиться расположить их подальше от колонн, пилонов и угловых, торцовых участков стен, потому что в этих местах возникают наибольшие усилия, в том числе поперечные, которые могут привести к продавливанию. Больше полезного и рабочего контента для инженеров-конструкторов и геотехников в моем ТГ-канале: t.me/...eer

Важность соблюдения конструктивных требований Согласно п.10.1.1 СП63.13330.2018 "Бетонные и железобетонные требования": Для обеспечения безопасности и эксплуатационной пригодности бетонных и железобетонных конструкций помимо требований к расчету следует также выполнять конструктивные требования к геометрическим размерам и армированию. Проще говоря, не достаточно просто подобрать нужную арматуру по первой и второй группам предельных состояний, необходимо также обеспечить ее верную работу в бетоне. Один из таких примеров частой ошибки строителей - это неверное армирование входящих углов. При такой установке арматуры она незаанкерена в бетоне и стремится выпрямится за счет своего растяжения, что приводит к отслоению защитного слоя и возможному разрушению. На это утверждение конечно же найдутся строители, которые скажут, что сто раз так строили и ничего нигде не треснуло. Но для настоящих инженеров такие аргументы не являются обоснованием, и мы всегда ссылаемся на нормативные и технические источники. Больше полезного и рабочего контента для инженеров-конструкторов и геотехников в моем ТГ-канале: t.me/...eer

Как сделать расчет изгибаемого железобетонного элемента по прочности? 🧮 Например, мы хотим проверить существующее армирование условной балки размерами: высота h=22см, ширина b=12см, длина l=100см. Армирование балки двумя стержнями диаметром d=12мм/ На балку действует сосредоточенная сила в центре пролета P=4000кг. 1) Сначала определяем максимальный действующий момент М в балке через усилие в опоре. Так как сила приложена в центре пролета, то для получения реакций в опорах, поделим ее надвое: R=P/2. Максимальный момент будет в центре пролета, и чтобы его определить, умножит силу реакции в опоре на плечо: М=P/2*l/2=Pl/4. 2) А дальше определим предельный изгибающий момент Mult, который данное сечение балки может воспринять, не разрушаясь. Расчет будем вести по своду правил СП63.13330.2018 п.8.1.8. 3) В расчете используются следующие предпосылки (упрощения): - сопротивление бетона растяжению принимается равным 0; - сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равным расчетному сопротивлению бетона Rb и равномерно распределенными по сжатой зоне бетона высотой "х"; - растягивающие напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs. Rb определяем по таблице 6.8 (для бетона В25 - это 14,5МПа) (к тому же надо учесть коэффициенты условия работы γbi по п.6.1.12) Rs определяем по таблице 6.14 (для арматуры А500 - это 435МПа) 4) Рассмотрим сечение элемента, момент в нем воспринимается внутренней парой силой: сила, действующая в растянутой арматуре Rs*As и сжатом бетоне Rb*b*x. As - это площадь сечения растянутой арматуры (pi*D^2/4*N); h0 - это рабочая высота сечения, получаемая из общей высоты сечение вычитанием расстояния до центра тяжести арматура "а". 5) Так как элемент у нас должен находиться в равновесии, то через уравнение равновесия сил на ось Х: Rs*As=Rb*b*x, из этого равенства найдем высоту сжатой зоны "х"=Rs*As/(Rb*b). Дальше определяем относительную высоту сжатой зоны: ξ=x/h0 6) Это значение сравниваем с граничной относительной высотой сжатой зоны ξR. (Граничная высота сжатой зоны (xR)– это наибольшая высота сжатой зоны, при которой удается полностью использовать прочностные свойства арматурной стали в сечении - это экономичнее, так как арматура дороже бетона. К тому же если эта высота больше граничной, то разрушение будет происходить хрупко по бетонному сечению, это внезапное более опасное разрушение.) 7) ξR=0,8/(1+εs,el/eb2) - зависит от относительных деформаций бетона "eb2" и арматуры "εs,el" при напряжениях, равных расчетному сопротивлению. Если получаем значение меньше, ведем расчет дальше. Если больше, то нормы это не рекомендуют, но допускают по конструктивным соображениям. 8) Дальше опять же через уравнение равновесия, но уже моментов относительно центра тяжести арматуры, найдем предельный момент Mult=Rb*b*x*(h0-0,5x), который воспринимается сечением. 9) И сравним его с действующим: - если M⩽Mult, то прочность обеспечена; - если M⩾Mult, то прочность не обеспечена.  Готово! P.S. Так же нужно учитывать то, что подбор арматуры часто определяется шириной раскрытия трещин, поэтому это сечение по трещиностойкости может уже не пройти проверку. И про поперечную силу и расчет по наклонным сечениям также не забываем.👍 P.S.S. Если у нас не известно армирование и мы хотим его подобрать для данного сечения, то расчет похожий, но немного отличается, к тому же вводятся безразмерные параметры am, aR. Возможно расскажу в будущем. Либо можете посмотреть в методичке МГСУ, которые также прикладываю. Больше полезного и рабочего контента для инженеров-конструкторов и геотехников в моем ТГ-канале: t.me/...eer