Нормативное и расчетное сопротивления. Коэффициенты условий работы
Материалы для строительных конструкций, их достоинства и недостатки.
Основными М для строительных конструкций являются:бетон, ж/б, Ме, дерево, пластмассы, естественные (природные). Достоинства ж/б: долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, высокая сопротивляемость динамическим нагрузкам, малым эксплуатационным расходам на содержание зданий и сооружений. Ж/б более долговечен и со временем прочностные характеристики бетона не снижаются, а увеличиваются. Области применения ж/б: из бетона возводятся промышленные одноэтажные и многоэтажные здания, здания ТЭЦ, всевозможные склады, гражданские здания различного назначения, жилые дома, с/х строения, тонкостенные покрытия (оболочки), промышленные и гражданские З больших пролетов, различные инженерные сооружения (бункеры, резервуары), при строительстве метро, туннелей. Для изготовления расходуется в 2-3 раза меньше Ме, чем на Ме конструкции. Достоинство Ме: надежность обеспечивается совпадением их действительной работы с расчетными предпосылками. Однородный М, легкость (самый легкий), индустриальность (изготавливаются на заводах), непроницаемость (высокая плотность) для газов и жидкостей. Недостатки: коррозия Ме (разные Ме по разному коррозируют); невысокая огнестойкость. Достоинство ДК: невысокая плотность при высокой прочности ( 
500 – 650 кг/м3) 1высокая прочность древесины (2800 – 3200), низкий коэффициент теплопроводности; низкий коэффициент температурного расширения; хорошая сопротивляемость древесины воздействию агрессивных сред; хорошие упругие свойства; хорошие пластические свойства; акустические свойства, легко обрабатываемость; высокая огнестойкость; легкость добычи; легкость соединения и др. Недостатки: естественные пороки (сучки); способность к загниванию и возгоранию; разбухание и усушка; воздействие жучков и грибов. Достоинства пластмасс: малая плотности при высокой прочности; высокая химическая стойкость; хорошие оптические качества; хорошие технологические свойства; хорошие клеящие свойства; хорошие работотехничесекие свойства. Недостатки: низкий модуль упругости; низкий коэффициент длительного сопротивления; изменение физических характеристик в зависимости от влажности и tС; высокий коэффициент tC-ного расширения; старение. Применение МК: одноэтажные и многоэтажные промышленные здания, спорт сооружения, рынки, театры, ангары, мосты, трубопроводы, мачты и др. ДК: одноэтажные жилые здания, промышленные и с/х здания, констр.покрытия, мосты, мачты, башни, вышки и др. Пластмассы: фермы, панели покрытия и стеновые отделочные М, утеплители, двери, звукоизоляционные М.
|
|
|
|
|
|
2.Методы расчета строительных конструкций. Метод предельных состояний и его сущность.
Существующие методы расчёта
Выбор метода расчёта зависит от НДС сечений, характеристик материалов, предельного состояния.
Расчётные модели:
а) линейно-упругая модель
б) линейно-упругий расчёт с перераспределением усилий
в) нелинейный расчёт
г) расчёт по теории пластичности.
Идеализируя конструкцию, проектировщик заменяет её моделью, описывая её поведение под нагрузкой.
а) б) в) г)
Рис. 2.1 зависимости 
для расчётных моделей соответственно, где- 
, 
моменты появления трещин, появление пластической деформаций
Применение:
а) расчёт по второй группе ПС;
б) статически неопределимые конструкции при действии М и N;
в) учитывают упруго-пластические характеристики материала, даже эффекты геометрической нелинейности. В расчёт вводятся средние прочности материалов.
3.Метод предельных состояний и его сущность
Метод базируется:
-на рассмотрении предельного состояния (ПС).
-на гарантии, что ПС не наступит при неблагоприятном сочетании нагрузок при минимальном значении характеристик.
|
|
|
Предельное состояние- это состояние, при котором конструктивная система не удовлетворяет предъявляемым к ней требований.
1-ая группа ПС - обеспечение несущей способности (потеря прочности, устойчивости и других форм разрушения);
2-ая группа ПС - обеспечение нормальных условий эксплуатации( чрезмерные деформации, недопущение или образование трещин и т.д.)
Расчёт по первой группе ПС обеспечивают безопасность строительных конструкций
(2.10)
-расчётное значение эффекта то воздействия
(2.11)
При:
-геометрические характеристики.
-частный коэффициент, учитывающий ошибку расчётной модели или модели воздействия.
-частный коэффициент учитывает отклонение репрезентивного значения воздействия.
-значение предельного усилия сечения.
(2.12)
При
- нормативные характеристики материалов.
-частный коэффициент, учитывающий ошибку модели.
- частный коэффициент безопасности по материалу.
-среднее значение корректирующего коэффициента (масштаб, 
и так далее)
Расчёт по 2-й группе ПС гарантируют долговечность.
|
|
|
(2.13)
При:
-расчётное значение эффекта (для 2-ой группы ПС).
-допустимое значение эффекта устанавливаемого НТД для нормальной эксплуатации сечения.
Группы предельных состояний.
Две группы предельных состояний
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.
Железобетонные 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 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 нагрузки подвижной или пульсирующей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под неуравновешенные машины и т.п.); разрушение от совместного воздействия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т. п.).
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: изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации; при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям и каждому из перечисленных этапов.
Нормативное и расчетное сопротивления. Коэффициенты условий работы
Основной характеристикой материалов, по которой оценивается их способность сопротивляться силовым воздействиям, является нормативное сопротивление Rн.
Назначению нормативного сопротивления должно предшествовать установление характера и параметров кривой распределения прочности, которую строят по результатам испытаний большого числа (нескольких тысяч) образцов материала. Статистическая обработка результатов таких испытаний позволяет построить достаточно достоверную кривую распределения, которая будет показывать, какова вероятность или частота (в процентах от общего числа испытанных образцов) появления образца той пли иной прочности.
Нормативное сопротивление является основным мерилом при оценке качества конструктивных материалов при проверочных испытаниях прочность материалов должна быть не меньше нормативного сопротивления.
Расчетное сопротивление — это прочностная характеристика, принимаемая при расчетах конструкций.
Расчетное сопротивление материала получают путем деления нормативного сопротивления на коэффициент безопасности по материалу: R = RH/k
Коэффициент безопасности по материалу k, который больше единицы, учитывает вероятность проявления материалом прочности меньшей, чем нормативное сопротивление, т. е. отклонение прочности в неблагоприятную для конструкции сторону. Нормы устанавливают, что значение коэффициента безопасности по материалу должно быть не меньше 1,1.
Коэффициенты условий работы m учитывают такие факторы, как температура и влажность среды, продолжительность воздействий, а также приближенность расчетных схем, возможность перераспределения усилий и т. д. Факторы (условия работы), учитываемые коэффициентом m, проявляются лишь в тех или иных специфических условиях эксплуатации конструкций. Они могут ухудшать (либо улучшать) прочность материала. Коэффициент вводится в расчет в качестве сомножителя к расчетному сопротивлению, так что при учете неблагоприятных условий m<1, а при учете условий, благоприятно влияющих на работу конструкции, m>1.
Влияние длительных нагрузок на прочность древесины учтено коэффициентом безопасности по материалу k и дополнительно учитывается коэффициентом m лишь в особых случаях.
Нормативные и расчетные сопротивления характеризуют одно из основных свойств материала — его прочность.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 916; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!