При данной методике дополнительно учитывается работа материала в области пластических деформаций в отдельных элементах или сечениях конструкции.
Рассматривая схему разрушения, определяют так называемую разрушающую нагрузку, соответствующую полному исчерпанию несущей способности системы. Условие расчета состоит в том, что эксплуатационная нагрузка должна быть меньше или равна разрушающей нагрузке, деленной на коэффициент запаса прочности. Методика использовалась в СССР для расчета железобетонных конструкций с 1938 до 1955 г., каменных — с 1943 до 1955 г.
Данная методика больше соответствовала действительной работе ж/б конструкций, подтверждалась экспериментально и таким образом способствовала дальнейшему развитию теории железобетона. Главным недостатком методики расчета сечений по разрушающим нагрузкам как и методики расчета по допускаемым напряжениям было использование единого коэффициента запаса. Кроме того, на работу ж/б конструкций большое влияние оказывают трещины в растянутой зоне сечения, точнее не сами трещины, а их наличие, которое может приводить к повышенной коррозии арматуры и как следствие, к снижению несущей способности конструкции. В связи с этим к 50-м годам ХХ столетия была разработана новая методика расчета конструкций: расчет по предельным состояниям.
ПОНЯТИЕ О РАСЧЕТЕ ПО РАЗРУШАЮЩИМ НАГРУЗКАМ
Данный метод предполагает определение расчетным путем не напряжений, а максимальной нагрузки, которую может выдержать конструкция, не разрушаясь и не претерпевая непрерывно нарастающих пластических деформаций. При этом в качестве условия прочности выдвигается требование, чтобы наибольшая нагрузка не превышала допускаемого значения, полученного делением предельной нагрузки на коэффициент запаса прочности.
|
|
|
Коэффициент запаса К назначается из тех же соображений, что и при расчете по допускаемым напряжениям.
Идею расчета по разрушающим нагрузкам высказал в 1904 г. А.Ф. Лолейт. Она получила широкое развитие в начале 1930-х гг. в связи с несовершенством классической теории железобетона и разработкой в нашей стране новых строительных норм. В основу положено условие предельного равновесия, предусматривающее одновременное достижение предела текучести стальной арматурой и предела прочности бетоном. Это позволило найти для железобетона единый критерий прочности, тогда как, согласно классической теории, арматуру и бетон рассчитывали порознь, исходя из соответствующих допускаемых напряжений.
т.е. при расчете по разрушающим нагрузкам несущая способность оказалась значительно выше, чем при расчете по допускаемым напряжениям. Таким образом, расчет по разрушающим нагрузкам позволяет проектировать более экономичные конструкции, обеспечивая равнопрочность их элементов. Дальнейшее развитие он получил при разработке методики расчета по предельным состояниям.
|
|
|
Расчет по предельным состояниям
Данная методика является дальнейшим развитием методики расчета по разрушающим нагрузкам и на сегодняшний день является основной при расчете строительных конструкций из любых строительных материалов.
Особенность методики расчета по предельным состояниям состоит в том, что рассматривается некоторое расчетное предельное состояние, а один коэффициент запаса заменяется системой расчетных коэффициентов: по напряжениям, по нагрузкам и по условиям возведения и эксплуатации конструкции. Например, при расчете перемычки в сарае, рассчитываемом на 10 лет эксплуатации расчетное сопротивление материала перемычки будет больше, чем при расчете по допускаемым напряжениям или по разрушающим нагрузкам, за счет использования нескольких расчетных коэффициентов. И наоборот, расчетное сопротивление материала балки моста, рассчитываемого на 100 лет эксплуатации, будет меньше.
Принято различать две группы расчетных предельных состояний
Превышение предела первой группы приводит к потере несущей способности конструкции из-за хрупкого, вязкого или усталостного разрушения (расчет, не допускающий подобного разрушения, часто называется расчетом на прочность), или к потере устойчивости из-за изменения геометрической формы или положения некоторых элементов или всей конструкции в целом (расчет по устойчивости).
|
|
|
Превышение предела второй группы нарушает нормальную эксплуатацию конструкции из-за появления недопустимых деформаций, осадок, колебаний и т. д., а также из-за образования трещин или чрезмерного их раскрытия (для ж/б конструкций).
По первой группе расчетных предельных состояний рассчитываются конструкции всех видов, по второй группе - только те конструкции, чрезмерные деформации в которых, образование или большое раскрытие трещин могут привести к потере ими эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способность, или к общему снижению несущей способности.
А теперь рассмотрим значения коэффициентов, используемых при расчетах по предельным состояниям более подробно:
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!