Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДА РАСЧЁТА ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

Предельные состояния МК

Предельными называются такие состояния, при превышении которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям или требованиям монтажа.

Две группы предельных состояний:

Р
Δост
Δ
Р2
Р
Р  
I – по потере несущей способности: все виды разрушений; потеря устойчивости; резонансные колебания, переход в изменяемую систему (1А) или полной непригодности к эксплуатации: чрезмерно большие деформации - текучесть материала, сдвиги в соединениях, чрезмерное раскрытие трещин (1Б);

II – по непригодности к нормальной эксплуатации:недопустимые перемещения, углы поворота, деформации, трещины и др., затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций.

 

Рис. 2.1. График работы конструкции

 

Нормальная эксплуатация – эксплуатация без ограничений в соответствии с технологическими условиями, предусмотренными нормами и заданиями на проектирование и учитывающими безопасную работу людей и оборудования.

Условия недопущения предельных состояний:

IА: F R ; IБ:Δост≤ [Δ0], или εост≤ [ε0]; (косвенное условие F ≤ Ry)

II:f ≤ [f]

Нагрузки и воздействия

Классификация нагрузок

 

Нормативные и расчётные нагрузки

СНиП 2.01.07-85*

 

Нормативные (Fn)– нагрузки, соответствующие условиям нормальной эксплуатации.

· От собственного веса конструкций и оборудования – по средним значениям параметров;

· Снеговая нагрузка - s0 средняя из ежегодных максимумов для каждого из 6 снеговых районов РФ:

s=s0∙μ, где μ – коэффициент перехода от поверхности земли, зависящий от конфигурации кровли;

· Ветровая нагрузка: w = 0,61v2, где v – скорость ветра на уровне 10 м над поверхностью земли, превышаемая в среднем один раз в 5 лет,

(обеспеченность ежегодных максимумов ~80%).

· Временные нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий – по нормам; для производственных зданий – по стандартам, каталогам или технической документации на оборудование;

· Нагрузка от грузоподъёмных механизмов (мостовых опорных и подвесных кранов) – по их номинальной грузоподъёмности,

(обеспеченность нагрузок – 90-95%).

Расчётные (F) - максимальные нагрузки и воздействия за время эксплуатации сооружения. Обеспеченность ≥99%.

F=Fn∙γf , (2.1)

где ∙γf – коэффициент надёжности по нагрузке:

∙γf =1,05 – для нагрузок от собственного веса МК;

∙γf = 1,4 – для ветровой нагрузки;

∙γf = 1,4 – 1,6 – для снеговой нагрузки.

Сочетания нагрузок

СНиП 2.01.07-85*

Основные сочетания:

Постоянные + длительные + кратковременные нагрузки

· Постоянная + 1 временная (кратковременная): ψ1=1 (ψ2=1)

· Постоянная + 2 и более временных: ψ1=0,95; ψ2=0,9

· Постоянная + 3 и более кратковременных: ψ2-1=1,0; ψ2-2=0,8; ψ2-3…=0,6.

Особые сочетания:

Постоянная + временная длительная + кратковременная + особая нагрузки

Ψ1=0,95; ψ2=0,8 (кроме случаев, оговоренных в соответствующих нормах проектирования). Особая нагрузка принимается без снижения.

 

Нормативные и расчётные сопротивления

 

Нормативное сопротивление – значение контрольной или браковочной характеристики, устанавливаемой Госстандартом и имеющую обеспеченность 0,95 (95%).

Для МК приняты нормативные сопротивления Ryn, устанавливаемые по пределу текучести σy, или Run – по временному сопротивлению σu.

Значения Ryn и Run - принимаются потабл.51 прил.1 СНиП II-23-81*.

 

Расчётное сопротивление

(2.2)

γm – коэффициент надёжности по материалу, учитывающий влияние статистической изменчивости прочности металла, различие в работе стали в образцах и конструкции при сложном НДС и др.( СНиП II-23-81* ).

При расчёте конструкций с использованием Ru, для учёта повышенной опасности такого состояния вводится дополнительный коэффициент надёжности γu=1,3.

 

Система коэффициентов надёжности метода предельных состояний

· γf – коэффициент надёжности по нагрузке;

· γm – коэффициент надёжности по материалу;

· γс – коэффициент условий работы. Учитывает особенности действительной работы материалов, элементов конструкций, их соединений, а также зданий и сооружений, имеющие систематический характер, но не отражаемые в расчётах прямым путём, или не имеющие приемлемого математического описания.

· γа – коэффициент надёжности по геометрии;

· γn – коэффициент надёжности по ответственности.

 

Классы ответственности зданий и сооружений.

I.Повышенный: 1,2 ≤ γn0,95;

II.Нормальный: γn = 0,95;

III.Пониженный: 0,95 ≤ γn ≤ 0,8.

Лекция 1

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

План лекции:

1. Развитие методов расчета строительных конструкций.

2. Метод расчета по предельным состояниям (основные положения).

3. Нагрузки. Усилия от расчетных сочетаний нагрузок.

4. Несущая способность.

5. Предельные состояния 2-й группы.

 

1. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В ХХ в. были сформулированы теоретические основы расчета по допускаемым напряжениям. Его основные условия:

где – усилие при нормальных условиях в элементе, соединении и т. д.; – геометрический фактор ; [s] – допускаемые напряжения; – опасные напряжения; – коэффициент запаса – общий, учитывающий все факторы; D – перемещения; [D] – допустимые перемещения.

Теория основывалась на предположении об упругой работе материала, пропорциональности напряжений и деформаций до исчерпания возможности эксплуатации конструкций.

Коэффициент запаса не учитывал многофакторность причин исчерпания возможностей эксплуатации конструкций, поэтому был неточным. Теория давала надежные результаты при расчетах, но приводила к неэкономичным решениям за счет неизбежного завышения коэффициента запаса .

С 1938 года для расчета железобетонных конструкций стала применяться теория расчета по разрушающим усилиям. Ее основное уравнение

,

где – предельное усилие в элементах – определялось с учетом свойств материала в стадии разрушения (u – ultimute – окончательный); – коэффициент запаса, по-прежнему общий и поэтому неточный, ведущий к неоправданному перерасходу материала, излишней несущей способности конструкций и неэкономичности решений.

С 1955 года все строительные конструкции в СССР стали рассчитываться по предельным состояниям. За прошедшие годы эта методика неоднократно модернизировалась, но ее основа – отдельный учет разных факторов, влияющих на пригодность конструкций к эксплуатации и вероятностный подход к обеспечению пригодности конструкций к эксплуатации – сохранилась.

Эта методика основывалась на теориях расчета по допускаемым напряжениям и разрушающим усилиям и использует их геометрические факторы при расчете металлических и деревянных конструкций, допущение неупругой работы материала, определение перемещений и т. п.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-08

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...