Принципы расчета строительных конструкций (ДК, МК, ЖБК) по предельным состояниям - Строительные конструкции

ДК. Предельным состоянием называется такое состояние конструкций, за пределами которой дальнейшая эксплуатация ее не возможна.

Два вида предельных состояний:

    1. по несущей способности; 2. по деформации (прогиб, перемещение).

Расчет по 1 предельному состоянию производится на расчетные нагрузки, а по 2 предельному состоянию производится на нормативные нагрузки, т. е. без учета коэффициента перегрузки. Основной принцип всякого инженерного расчета состоит в том, чтобы было соблюдено условие неразрушимости. Исходя из этого принципа предельная нагрузка должна быть менее или равна наименьшей несущей конструкции, вычисленной с учетом фактора времени. При расчете по II предельному состоянию модуль упругости древесины принимают: вдоль волокон Е = 10 000 МПа, поперек волокон Е90 = 400 МПа, а модуль сдвига относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, G = 500 МПа. Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон принимают н90; 0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон н0; 90 = 0,02.

МК. Предельное состояние - это такое состояние конструкций, при котором она перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям эксплуатации. Особенности расчета по I группе состоит в учете изменчивости обстоятельств работы конструкций или сооружения: учет изменчивости нагрузок, изменчивости механических свойств материала и изменчивости условий работы. Основными характеристиками нагрузок, вызывающих реактивные силы являются их нормативные значения. Их устанавливаем СНиП "Нагрузки и воздействия" - Fn, gn. Возможно отклонение в неблагоприятную сторону от нормативных значений - это следствие отступления от условий нормальной эксплуатации, тогда учитывается коэффициент надежности за время эксплуатации. От этих нагрузок возникают сопротивления материала. Основным параметром сопротивления материала силовым воздействиям называется Rn - нормативное сопротивление. За нормативное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу принимают наименьшее контролируемое значение у текучести (уm) или предела текучести, а если эксплуатация конструкции возможна после достижения значения уm, то за нормативное сопротивление принимается предел прочности (уb) или временное сопротивление. гm - коэффициент надежности по материалу (гm ? 1,025 ч 1,15).R = Rn/ гm - расчетное сопротивление - наименьшее возможное сопротивление материала за время эксплуатации. гс - коэффициент учитывает условия работы конструкции и гn ? 1 - коэффициент надежности по назначению. R = Rn - гс / гm - гn. Идея расчета по I группе предельных состояний в следующем: наибольшее возможное усилие за время эксплуатации не должно превышать значения, соответствующего минимальному возможному сопротивлению материала Nmax ? Dmin. II предельных состояний рассчитывается по нормативным нагрузкам гf = 1. Это объясняется тем, что конструкция должна обладать необходимой жесткостью в течение всего периода эксплуатации f / е ? fu / е, где (f / е) - наименьший относительный прогиб конструкции; (fu / е) - предельное значение прогиба, которое ограничивается нормами эксплуатации.

ЖБК. Предельные состояния I группы. В расчете на прочность исходят из III стадии напряженно-деформированного состояния. Сечение конструкции обладает необходимой прочностью, если усилие от расчетных нагрузок Т не превышают усилий, воспринимаемых изделием при расчетных сопротивлениях материалов с учетом коэффициентов условий работы Тper. Т ? Тper. Конструкции рассчитывают по I группе предельных состояний, чтобы предотвратить следующие явления:

    - хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением); - потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. п.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно нагруженных высоких фундаментов; расчет на всплытие заглубленных или подземных резервуаров и т. п.); - усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся подвижной или пульсирующей нагрузки: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под неуравновешенные машины и т. п.); разрушение от совместного воздействия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (агрессивность среды, попеременное замораживание и оттаивание и т. п.).

Расчет по предельным состояниям 2 группы выполняют, чтобы предотвратить следующие явления:

    - образование чрезмерного и продолжительного раскрытия трещин (если по условиям эксплуатации они допустимы); - чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота, углы перекоса и амплитуды колебаний).

Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов или частей выполняют для всех этапов: изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации. При этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям и каждому из перечисленных этапов.

Считается, что трещины не появляются, если усилие Т (изгибающий момент или продольная сила) от действия нагрузок не будет превосходить усилия Тсrс, которое может быть воспринято сечением элемента (Т ? Тсrс). Расчет по раскрытию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси, заключается в определении ширины раскрытия трещин на уровне растянутой арматуры и сравнения ее с предельной шириной раскрытия асrс ? асrс, u. Расчет по перемещениям заключается в определении прогиба элемента от нагрузок с учетом длительности их действия и сравнении с предельным прогибом при гf = 1. f ? fu.

Похожие статьи




Принципы расчета строительных конструкций (ДК, МК, ЖБК) по предельным состояниям - Строительные конструкции

Предыдущая | Следующая