Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Строительные конструкции





1. Метод расчета строительных конструкций по допускаемым напряжениям. Метод расчета строительных конструкций по разрушающим усилиям (нагрузкам)

Метод расчета прочности сечений изгибаемых элементов по допускаемым напряжениям исторически сформировался первым (1826 г); в нем за основу взята стадия II напряженно-деформированного состояния и приняты следующие допущения: 1) бетон растянутой зоны не работает, растягивающее напряжение воспринимается арматурой; 2) бетон сжатой зоны работает упруго, а зависимость между напряжением и деформациями линейная согласно закону Гука; 3) нормальные к продольной оси сечения плоские до изгиба остаются плоскими после изгиба, т. е. гипотеза плоских сечений.

Основные формулы - при растяжении, сжатии; - при изгибе; - при изгибе; , - предельное напряжение; - коэффициент запаса прочности, определяемый в зависимости от материала, из которого изготавливается конструкция.

Материалы подразделяются на

- хрупкие (хрупкий характер разрушения) бетон, ж/б, древесина - предел прочности (бетон, ж/б), (древесина);

- пластические (вязкий характер разрушения) сталь - предел текучести

Изменение коэффициента прочности учитывает тип конструкции и характер приложения нагрузки.

- предел нормального напряжения

- хрупкие - предел прочности;

- пластичные - предел текучести.

Основной недостаток метода расчета сечений по допускаемым напряжениям заключается в том, что бетон рассматривается как упругий материал. Действительное распределение напряжений в бетоне по сечению в стадии II не отвечает треугольной эпюре напряжений. Этот метод расчета не только не дает возможности спроектировать конструкцию с заранее заданным коэффициентом запаса, но и не позволяет определить истинные напряжения в материалах. В ряде случаев приводит к излишнему расходу материалов, требует установки арматур в бетоне сжатой зоны.

Особенно ярко выяснились недостатки метода при внедрении в практику новых видов бетона и арматурных сталей более высокой прочности.

Недостатки метода расчета по допускаемым напряжениям побудили советских ученых выполнению специальных исследований и разработке метода расчета, который лучше отвечал бы упругопластическим свойствам ж/б. Были разработаны новые нормы и технические условия проектирования ж/б конструкций, введенные в действие в 1938 году.

Метод расчета сечений по разрушающим усилиям исходит из стадии III напряжено-деформированного состояния при изгибе. Работа бетона растянутой зоны не учитывается. В расчетные формулы вместо допускаемых напряжений вводятся предел прочности бетона при сжатии и предел текучести арматуры.

В основу метода положен принцип предельного равновесия: в III стадии работы изгибаемого ж/б элемента разрушение элемента наступает от того, что одновременно напряжения в бетоне сжатой зоны достигает предела прочности и напряжения в растянутой арматуре достигают предела прочности.

Формулы, по которым производят расчет: , - внутреннее усилие, возникающее в элементе от внешней нагрузки; - разрушающее усилие, к- коэффициент запаса прочности.

Метод расчета по разрушающим усилиям, учитывающий упругопластические свойства ж/б, более правильно отражает действительную работу сечений конструкции под нагрузкой и является серьезным развитием в теории сопротивления ж/б. Большим преимуществом этого метода по сравнению с методом расчета по допускаемым напряжениям является возможность определения близкого к действительности общего коэффициента запаса прочности. При расчете по разрушающим усилиям в ряде случаев получается меньший расход арматурной стали по сравнению с расходом стали по методу допускаемых напряжений. Например, в изгибаемых элементах сжатая арматура по расчету обычно не требуется.

Недостаток метода расчета сечений по разрушающим усилиям заключается в том, что возможные отклонения фактических нагрузок и прочностных характеристик материалов от их расчетных значений не могут быть явно учтены при одном общем синтезирующем коэффициенте запаса прочности.

 

2. Метод расчета строительных конструкций по предельным состояниям (метод частных коэффициентов). Нагрузки в расчетах строительных конструкций (классификация нагрузок). Нормативные и расчетные нагрузки. Нормативные и расчетные сопротивления строительных материалов (бетона, арматуры, стали, древесины, пластмасс, фанеры). Система коэффициентов. Понятие предельного состояния. Две группы предельных состояний (I и II). Общий вид формул для I и II групп предельных состояний.

Метод расчета конструкций по предельным состояниям (1955 г) является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим усилиям. При расчете по этому методу четко устанавливаются предельные состояния конструкций и вводится система расчетных коэффициентов, гарантирующих конструкцию от наступления этих состояний при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных характеристик материалов. Прочность сечений также определяется по стадии разрушения, но безопасность работы конструкции под нагрузкой оценивается не одним синтезирующим коэффициентом запаса, а системой расчетных коэффициентов. Конструкции, запроектированные и рассчитанные по методу предельного состояния, получаются несколько экономичнее.

Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т.е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или местные повреждения.

Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной вследствие потери несущей способности или вследствие недопустимых перемещений и местных поврежедний.

Конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по двум группам предельных состояний: по несущей способности – первая группа предельных состояний; по пригодности к нормальной эксплуатации – вторая группа предельных состояний.

Расчет по предельным состояниям первой группы выполняют чтобы предотвратить:

- 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) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно нагруженных высоких фундаментов, расчет на всплытие заглубленных или подземных резервуаров;

- усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки подвижной или пульсирующей);

- разрушение от совместного воздействия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды.

Расчет по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить:

- образование чрезмерного или продолжительного раскрытия трещин (если по условиям эксплуатации образование или продолжительное раскрытие трещин допустимо);

- чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота, углы перекоса и амплитуды колебаний).

Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов или частей производится для всех этапов.

Нагрузки разделяются на вертикальные и горизонтальные. К вертикальным относят нагрузки от веса конструкций и временные (полезные) нагрузки.

С целью учет влияния длительности действия нагрузок различают постоянные и временные нагрузки. Под постоянными понимают нагрузки от собственного веса конструкций, давления грунтов, предварительного напряжения арматуры. Под временными понимают максимальные полезные нагрузки и нагрузки от атмосферных воздействий, а также другие нагрузки, действующие на элементы конструкций непостоянно.

В зависимости от продолжительности и характера действия различают длительные временные нагрузки, кратковременные и особые.

Под временными длительными нагрузками понимают нагрузки от стационарного оборудования и хранимых материалов, давления газов, жидкостей и сыпучих тел, типовые нагрузки на перекрытия в помещениях зданий, воздействия от усадки и ползучести бетона, температурные воздействия. Длительность действия нагрузки значительно снижает трещиностойкость и увеличивает деформации элементов.

Под кратковременными понимают нагрузки от деталей и людей, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий, нагрузки от транспортных средств, подвесных и мостовых кранов, нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже конструкций, снеговые, ветровые и гололедные нагрузки за вычетом соответствующих длительных частей временных нагрузок.

К особым относят нагрузки от сейсмических и взрывных воздействий, воздействий, вызываемых резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования, от воздействий, вызываемых неравномерной деформацией оснований.

Для многоэтажных зданий основной горизонтальной нагрузкой является действие ветра на их наружные стены. Она состоит из двух частей – статической и динамической.

Статическая составляющая представляет собой осредненный во времени скоростной напор ветра на здание.

Под нормативными понимают нагрузки, устанавливаемые нормами по заранее заданной вероятности превышения средних значений или по номинальным значениям.

Под расчетными понимают нагрузки, используемые в расчетах конструкций на прочность и устойчивость.

Конструкции должны быть рассчитаны на различные сочетания нагрузок или соответствующие им усилия. В зависимости от состава учитываемых нагрузок различают: основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или усилий от них; особые сочетания, состоящие из постоянных, длительных кратковременных нагрузок или усилий от них; особые сочетания, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок или усилий от них.

Рассматриваются две группы основных сочетаний нагрузок.

Система коэффициентов - коэффициент надежности по нагрузке, - коэффициент надежности по назначению; - коэффициент надежности по материалу; - коэффициент условий работы; - коэффициент однородности, - коэф длительности.

Формулы для расчета по I группе предельных состояний (мин несущая способность поперечного сечения).

Формулы для расчета по II группе предельных состояний

Date: 2016-05-23; view: 1624; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию