22386

МЕТОД РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. СУЩНОСТЬ МЕТОДА. ДВЕ ГРУППЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин: 1 в результате исчерпания несущей способности разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях потери устойчивости некоторых элементов или всей конструкции в целом; 2 вследствие чрезмерных деформаций прогибов колебаний осадок а также изза образования трещин или чрезмерного их раскрытия. Строительные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний который дает возможность гарантировать сохранение...

Русский

2013-08-04

17.19 KB

143 чел.

ЛЕКЦИЯ №6. МЕТОД РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. СУЩНОСТЬ МЕТОДА. ДВЕ ГРУППЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В АРМАТУРЕ И БЕТОНЕ. УСЛОВИЕ ПРОЧНОСТИ.

Метод расчета конструкций по предельным состояниям. Сущность метода. Предельные состояния конструкций. Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин:

1)   в   результате   исчерпания   несущей   способности (разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях,   потери   устойчивости   некоторых   элементов   или всей конструкции в целом);

2)   вследствие   чрезмерных   деформаций    (прогибов, колебаний, осадок), а также из-за образования трещин или чрезмерного их раскрытия.

Строительные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний, который дает возможность гарантировать сохранение необходимых эксплуатационных качеств конструкции при практически наибольших отклонениях нагрузок от нормативных значений и возможном наихудшем качестве материалов.

В соответствии с указанными выше двумя причинами, которые могут вызвать потерю эксплуатационных качеств конструкций, установлены две группы их расчетных предельных состояний:

1) по потере несущей способности;

2) по непригодности к нормальной эксплуатации.

По первой группе предельных состояний рассчитывают конструкции всех видов, по второй группе — только те конструкции, чрезмерные деформации в которых могут привести к потере ими эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способность. Примером таких конструкций могут служить плиты и балки большого пролета, необходимое сечение которых определяется не условием прочности, а прогибом, допускаемым при нормальной эксплуатации.

Расчет железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы должен обеспечить не только ограничение их прогибов, но в необходимых случаях исключить возможность образования трещин в бетоне или ограничить ширину их раскрытия.

Основные положения расчета. Расчет по первой группе предельных состояний должен гарантировать сохранение несущей способности конструкции с учетом возможной изменчивости нагрузок в большую сторону и прочностных характеристик материалов в меньшую сторону. Поэтому в левой части расчетных формул записывают усилие, которое возникает в элементе от расчетных нагрузок (с учетом коэффициентов надежности по нагрузке) T, а в правой части — усилие, воспринимаемое элементом при напряжениях в материале, равных расчетному сопротивлению (т. е. с учетом коэффициентов надежности и условий работы)Tper. Если левая часть не превышает правую, то несущая способность конструкции обеспечена.

T≤  Tper                          (6.1)

Расчет по второй группе предельных состояний должен гарантировать сохранение эксплуатационных качеств конструкции с учетом изменчивости прочностных и деформативных свойств материалов. При необходимости ограничения деформаций (например, прогибов) в левой части расчетных формул записывают деформацию конструкции f, подсчитанную в зависимости от ее расчетной схемы, а в правой — предельное значение деформаций fu, установленное нормами для данного вида конструкций, исходя из опыта их эксплуатации.

Расчетное условие имеет вид:

ffu      (6.2)

При необходимости исключить образование трещин в железобетонной конструкции с учетом изменчивости прочностных характеристик материалов, а для некоторых видов конструкций также и возможной изменчивости нагрузки в левой части расчетных формул записывают усилие T, которое испытывает элемент от расчетных нагрузок, а в правой части усилие Tcrc, которое воспринимает элемент непосредственно перед образованием трещин в бетоне при соответствующих коэффициентах безопасности и условий работы.

Расчетное условие записывают в виде :

T<Tcrc                    (6.3)

Если образование трещин допустимо, то должна быть ограничена ширина их раскрытия. В этом случае в левой части расчетных формул записывают ширину раскрытия трещин acrc подсчитанную в зависимости от расчетной схемы конструкции, с учетом изменчивости прочностных и деформативных характеристик материалов, а в правой части — установленную нормами на основании опыта эксплуатации таких конструкций предельную ширину раскрытия трещин аcrc,u.

Расчетное условие следующее:

acrc ≤ аcrc,u    (6.4)