Метод разрушающих нагрузок

Для конструкции, изготовленной из материала с достаточно протяженной площадкой текучести, за разрушающую принимается нагрузка, при которой в ее элементах возникают значительные пластические деформации. При этом конструкция становится не способной воспринимать дальнейшее увеличение нагрузки.

При определении разрушающей нагрузки для конструкции из пластичного материала принимается схематизированная диаграмма напряжений - диаграмма Прандтля.

Схематизация диаграммы заключается в предположении, что материал работает в упругой стадии вплоть до предела текучести, а затем материал обладает безграничной площадкой текучести. Материал, работающий по такой модели, называется упругопластическим.

Для конструкции, изготовленной из хрупкого материала, за разрушающую принимается нагрузка, при которой хотя бы в одном из ее элементов возникают напряжения равные пределу прочности.

Определив величину разрушающей (предельной) нагрузки можно установить грузоподъемность стержня или стержневой системы по формуле

,

где n- коэффициент запаса прочности, принимаемый таким же, как и в методе допускаемых напряжений.

3) Метод предельных состояний.

Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной вследствие потери способности сопротивляться внешним нагрузкам или получения недопустимых перемещений или местных повреждений.

В соответствии с этим установлены две группы предельных состояний: первая - по несущей способности; вторая - по пригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет по первой, группе предельных состояний выполняется с целью предотвращения разрушения конструкций (расчет по прочности), потери устойчивости формы конструкции (расчет на продольный изгиб) или ее положения (расчет на опрокидывание или скольжение), усталостного разрушения (расчет на выносливость).

Расчет по второй группе предельных состояний имеет цель не допустить развитие чрезмерных деформаций (прогибов), исключить возможность образования трещин в бетоне или ограничить ширину их раскрытия, а также обеспечить в необходимых случаях закрытие трещин после снятия части нагрузки.

Расчет по первой группе предельных состояний является основным и используется при подборе сечений. Расчет по второй группе производится для тех конструкций, которые, будучи прочными, теряют свои эксплуатационные качества вследствие чрезмерных прогибов (балки больших пролетов при относительно малой нагрузке), образования трещин (резервуары, напорные трубопроводы) или чрезмерного раскрытия трещин, приводящего к преждевременной коррозии арматуры.

10. Временные нормативные подвижные нагрузки от автотранспорта на автодорожные мосты

Нормативную временную нагрузку от автотранспорта на всех автомобильных дорогах следует принимать по двум моделям:

модель 1 – моделирует нагрузку от подвижного состава по схеме АК;

модель 2 – по схеме одиночной колесной нагрузки НК.

В расчетах принимается та модель, которая создала в элементах или сечениях сооружения наиболее неблагоприятный эффект.

Модель 1 – нагрузка от автотранспортных средств в виде АК. Применяется вместе с другими движущимися нагрузками, предусмотренными нормами (от пешеходов).

Нагрузка от автотранспортных средств АК представлена в виде полос (рис.3), равномерно распределенной нагрузки V, интенсивностью 0,98 кН/м. Каждая из полос содержит двухосный тандем (тележку) с осевой нагрузкой Р = 9,81 кН.

Модель 1 имеет два класса нагрузки К, который принимается в зависимости от технической классификации автомобильных дорог и улиц:

- АК = 15 – на автомобильных дорогах І, II и III категорий, на городских автомагистралях и магистральных улицах общегородского значения, а также на мостах длиной свыше 200 м на дорогах IV и V категорий;

- АK = 11 – на всех других автомобильных дорогах и улицах населенных пунктов

Размещение полос нагрузок АК поперек моста выполняется по двум правилам:

- минимальное расстояние от оси полосы к ограждению (барьера, парапета, бордюра и тому подобное) составляет 1,5 м;

- минимальное расстояние между осями полос составляет 3,0 м.

Модель 2 – нагрузка от колесного экипажа НК.

Модель 2 представленна одиночной нагрузкой НК, которая представляет собой четырехосный колесный экипаж (рис.4).

Приняты два типа нагрузки НК:

- НК-100 с нагрузкой на ось Р=245 кН (25 тс);

- НК-80 с нагрузкой на ось Р=196 кН (20 тс).

Тип нагрузки НК принимается в зависимости от технической классификации автомобильных дорог и улиц:

- НК-100 на автомобильных дорогах І, II и III категорий, на городских автомагистралях и магистральных улицах общегородского значения, а также на мостах длиной свыше 200 м на дорогах IV и V категорий;

- НК-80 – на всех других автомобильных дорогах и улицах населенных пунктов.

«ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ»