Ber?kning av styrka baserad p? gr?nstillst?nd. Gr?nsl?ge. B?jflisningstest

20.12.2018

Ber?kningen av konstruktioner baserat p? gr?nstillst?nd baseras p? tydligt fastst?llda tv? grupper av gr?nstillst?nd f?r konstruktioner, vilka m?ste f?rhindras med hj?lp av ett system med designkoefficienter; deras inf?rande garanterar att gr?nstillst?nd inte kommer att intr?ffa under ogynnsamma kombinationer av belastningar och vid de l?gsta v?rdena f?r h?llfasthetsegenskaper hos material. N?r gr?nstillst?nd intr?ffar uppfyller konstruktioner inte l?ngre driftskraven de kollapsar eller f?rlorar stabilitet under p?verkan av yttre belastningar och p?verkan, eller oacceptabla r?relser eller sprickor utvecklas i dem. I syfte att g?ra en mer adekvat och ekonomisk ber?kning delas gr?nstillst?nd in i tv? fundamentalt olika grupper - den mer ansvarsfulla f?rst (strukturer f?rst?rs n?r f?rh?llandena f?r denna grupp intr?ffar) och den mindre ansvariga andra (strukturer uppfyller inte l?ngre kraven i normala drift, men inte f?rst?rs, de kan repareras). Detta tillv?gag?ngss?tt gjorde det m?jligt att differentiera belastningar och h?llfasthetsegenskaper hos material: f?r att skydda mot uppkomsten av gr?nstillst?nd, i ber?kningar f?r den f?rsta gruppen, antas belastningar vara n?got ?verskattade, och h?llfasthetsegenskaperna hos material antas vara n?got ?verskattade. underskattade j?mf?rt med ber?kningar f?r den andra gruppen. Detta till?ter oss att undvika f?rekomsten av gr?nstillst?nd f?r grupp I.

Den viktigare f?rsta gruppen inkluderar gr?nstillst?nd vad g?ller b?rf?rm?ga, den andra - n?r det g?ller l?mplighet f?r normal drift. Begr?nsningstillst?nden f?r den f?rsta gruppen inkluderar spr?da, duktila eller andra typer av brott; f?rlust av stabilitet i strukturens form eller position; tr?tthet misslyckande; f?rst?relse fr?n den kombinerade p?verkan av kraftfaktorer och ogynnsam p?verkan av den yttre milj?n (milj?ns aggressivitet, omv?xlande frysning och upptining, etc.). Utf?r h?llfasthetsber?kningar, med h?nsyn till, om n?dv?ndigt, strukturens avb?jning f?re brott; ber?kningar f?r v?ltning och glidning av st?dmurar och excentriskt belastade h?ga fundament; ber?kning f?r uppstigning av nedgr?vda eller underjordiska tankar; uth?llighetsber?kningar f?r strukturer som uts?tts f?r upprepade r?rliga eller pulserande belastningar; stabilitetsber?kningar f?r tunnv?ggiga konstruktioner m.m. Nyligen, till ber?kningarna f?r den f?rsta gruppen, lades en ny ber?kning f?r den progressiva kollapsen av h?ga byggnader under p?verkan som inte f?rutses av normala driftsf?rh?llanden.

De begr?nsande tillst?nden f?r den andra gruppen inkluderar oacceptabel bredd och l?ngvarig ?ppning av sprickor (om de ?r acceptabla under driftsf?rh?llanden), oacceptabla r?relser av strukturer (avb?jningar, rotationsvinklar, snedvinklar och vibrationsamplituder). Ber?kningar f?r gr?nstillst?nd f?r strukturer och deras element utf?rs f?r stegen av tillverkning, transport, installation och drift. S?lunda, f?r ett vanligt b?jelement, kommer gr?nstillst?nden f?r grupp I att vara utmattning av styrka (fraktur) l?ngs de normala och lutande sektionerna; gr?nstillst?nd f?r grupp II - bildning och ?ppning av sprickor, avb?jning (Fig. 3.12). I detta fall ?r den till?tna sprick?ppningsbredden vid l?ngvarig belastning 0,3 mm, eftersom sprickorna vid denna bredd sj?lvl?ker genom den v?xande kristallina sammanv?xten i cementstenen. Eftersom var tiondel av en millimeter till?ten sprick?ppning avsev?rt p?verkar f?rbrukningen av armering i konstruktioner med konventionell armering, spelar en ?kning av den till?tna sprick?ppningens bredd med till och med 0,1 mm en mycket viktig roll f?r att spara armering.

Faktorer som ing?r i ber?kningen av gr?nstillst?nd (konstruktionsfaktorer) ?r belastningar p? konstruktioner, deras dimensioner och de mekaniska egenskaperna hos betong och armering. De ?r inte konstanta och k?nnetecknas av spridning av v?rden (statistisk variabilitet). Ber?kningarna tar h?nsyn till variabiliteten av belastningar och mekaniska egenskaper hos material, s?v?l som faktorer av icke-statistisk natur, och olika driftsf?rh?llanden f?r betong och armering, tillverkning och drift av element i byggnader och strukturer. Alla ber?knade faktorer och ber?knade koefficienter ?r normaliserade i relevant SP.

Gr?nstillst?nd kr?ver ytterligare djupg?ende studier: i ber?kningarna separeras s?ledes normala och lutande sektioner i ett element (ett enhetligt tillv?gag?ngss?tt ?r ?nskv?rt), en orealistisk mekanism f?r f?rst?relse i en lutande sektion beaktas, sekund?ra effekter i en lutande spricka beaktas inte (tappeffekt av arbetsarmering och sammankopplingskrafter i en lutande spricka (se fig. 3.12, etc.)).

Den f?rsta designfaktorn ?r lasterna, som ?r uppdelade i standard och design, och enligt ?tg?rdens varaktighet - i permanent och tillf?llig; det senare kan vara kortsiktigt eller l?ngsiktigt. Mer s?llan f?rekommande specialbelastningar beaktas separat. Konstanta belastningar inkluderar konstruktioners egenvikt, markens vikt och tryck samt f?rsp?nningskrafter fr?n armeringen. L?ngtidsbelastningar ?r vikten av station?r utrustning p? golv, trycket fr?n gaser, v?tskor, fasta ?mnen i beh?llare, vikten av inneh?ll i lager, bibliotek, etc.; del av den tillf?lliga belastningen som fastst?llts av standarderna i bostadshus, kontor och hush?llslokaler; l?ngsiktiga temperaturtekniska effekter fr?n utrustning; sn?laster f?r III...VI klimatregioner med koefficienter p? 0,3...0,6. Dessa belastningsv?rden ?r en del av deras fulla v?rde, de matas in i ber?kningen med h?nsyn till p?verkan av lastens varaktighet p? f?rskjutning, deformation och sprickbildning. Korttidsbelastningar inkluderar en del av belastningen p? golven i bost?der och offentliga byggnader; vikten av m?nniskor, delar, material i utrustningsunderh?ll och reparationsomr?den; belastningar som uppst?r under tillverkning, transport och installation av strukturella element; sn?- och vindlaster; temperatur klimatp?verkan.

S?rskilda belastningar inkluderar seismiska och explosiva effekter; belastningar orsakade av utrustningsfel och avbrott i den tekniska processen; oj?mna deformationer av basen. Standardlaster fastst?lls av standarder baserade p? en f?rutbest?md sannolikhet att ?verskrida medelv?rden eller baserat p? nominella v?rden. Standard konstanta belastningar tas baserat p? designv?rdena f?r de geometriska och strukturella parametrarna f?r elementen och p? medelv?rdena f?r materialdensiteten. Standard tempor?ra tekniska belastningar och installationsbelastningar ?r inst?llda enligt de h?gsta v?rdena som tillhandah?lls f?r normal drift; sn? och vind - enligt genomsnittet av ?rliga ogynnsamma v?rden eller enligt ogynnsamma v?rden som motsvarar en viss genomsnittlig period av deras upprepningar. Storleken p? dimensionerande laster vid ber?kning av strukturer f?r grupp I av gr?nstillst?nd best?ms genom att multiplicera standardlasten med lasttillf?rlitlighetsfaktorn уf, som regel уf > 1 (detta ?r en av faktorerna som f?rhindrar uppkomsten av ett gr?nstillst?nd ). Koefficient уf = 1,1 f?r egenvikten hos armerade betongkonstruktioner; уf = 1,2 f?r egenvikten f?r konstruktioner gjorda av betong med l?tta aggregat; уf = 1,3 f?r olika tillf?lliga belastningar; men уf = 0,9 f?r vikten av strukturer i fall d?r en minskning av massan f?rs?mrar strukturens driftsf?rh?llanden - vid ber?kning av stabilitet mot flytande, v?ltning och glidning. Vid ber?kning enligt den mindre farliga gruppen II av gr?nstillst?nd, уf = 1.

Eftersom den samtidiga verkan av alla laster med maximala v?rden ?r n?stan om?jlig, f?r st?rre tillf?rlitlighet och effektivitet, ?r strukturer utformade f?r olika kombinationer av laster: de kan vara grundl?ggande (inklusive konstanta, l?ngtids- och kortsiktiga laster), och special (inklusive konstanta, l?ngvariga, m?jliga korttidsbelastningar och en av specialbelastningarna). I huvudkombinationerna, n?r man tar h?nsyn till minst tv? tillf?lliga belastningar, multipliceras deras ber?knade v?rden (eller motsvarande anstr?ngningar) med kombinationskoefficienterna: f?r l?ngvariga belastningar w1 = 0,95; f?r kortsiktigt w2 = 0,9; med en tempor?r belastning w1 = w2 = 1. F?r tre eller flera korttidsbelastningar multipliceras deras ber?knade v?rden med kombinationskoefficienter: w2 = 1 f?r den f?rsta korttidsbelastningen vad g?ller betydelse; w2 = 0,8 f?r den andra; w2 = 0,6 f?r den tredje och alla andra. I speciella kombinationer av laster, w2 = 0,95 f?r l?ngtidslaster, w2 = 0,8 f?r korttidslaster, utom vid utformning av strukturer i seismiska omr?den. F?r ekonomisk design, med h?nsyn till graden av sannolikhet f?r samtidig verkan av laster, vid ber?kning av pelare, v?ggar, fundament f?r flerv?ningsbyggnader, kan tillf?lliga belastningar p? golv minskas genom att multiplicera med koefficienter: f?r bostadshus, sovsalar , kontorslokaler m.m. med lastyta A > 9 m2

F?r l?srum, m?ten, shopping och andra ytor f?r underh?ll och reparation av utrustning i industrilokaler med lastyta A > 36 m2

d?r n ?r det totala antalet v?ningar, varav tillf?lliga belastningar beaktas vid ber?kning av aktuell sektion.

Ber?kningarna tar h?nsyn till graden av ansvar f?r byggnader och strukturer; det beror p? graden av materiell och social skada n?r strukturer n?r gr?nstillst?nd. D?rf?r, vid utformningen, beaktas tillf?rlitlighetskoefficienten f?r det avsedda ?ndam?let уn, vilket beror p? ansvarsklassen f?r byggnader eller strukturer. De maximala v?rdena f?r b?rf?rm?ga, ber?knade motst?ndsv?rden, maximala v?rden f?r deformationer, sprick?ppning divideras med tillf?rlitlighetskoefficienten f?r det avsedda ?ndam?let, och de ber?knade v?rdena f?r laster, krafter och annat influenser multipliceras med det. Baserat p? graden av ansvar delas byggnader och strukturer in i tre klasser: Klass I. уn = 1 - byggnader och strukturer av h?g ekonomisk eller social betydelse; huvudbyggnader av v?rmekraftverk, k?rnkraftverk; TV-torn; inomhusidrottsanl?ggningar med l?ktare; byggnader av teatrar, biografer, etc.; Klass II yn = 0,95 - mindre betydande byggnader och strukturer som inte ing?r i klasserna I och III; III klass yn = 0,9 - lager, env?nings bostadshus, tillf?lliga byggnader och strukturer.

F?r en mer ekonomisk och rimlig utformning av armerade betongkonstruktioner har tre kategorier av krav p? sprickmotst?nd fastst?llts (motst?nd mot sprickbildning i steg I eller motst?nd mot sprick?ppning i steg II av sp?nnings-t?jningstillst?nd). Kraven f?r bildning och ?ppning av sprickor normala och lutande mot elementets l?ngsg?ende axel beror p? vilken typ av armering som anv?nds och driftsf?rh?llanden. I den f?rsta kategorin ?r det inte till?tet att bilda sprickor; i den andra kategorin ?r kortvariga sprick?ppningar begr?nsade i bredd till?tna, med f?rbeh?ll f?r deras efterf?ljande tillf?rlitliga f?rslutning; i den tredje kategorin ?r kortsiktiga och l?ngvariga sprick?ppningar med begr?nsad bredd till?tna. Korttids?ppning h?nvisar till ?ppning av sprickor under inverkan av konstanta, l?ngvariga och kortsiktiga belastningar; till l?ng sikt - sprick?ppning under inverkan av endast konstanta och l?ngvariga belastningar.

Den maximala sprick?ppningsbredden acrc, som s?kerst?ller normal drift av byggnader, korrosionsbest?ndighet hos armeringen och konstruktionens h?llbarhet, beroende p? kategorin av sprickmotst?ndskrav, b?r inte ?verstiga 0,1...0,4 mm (se tabell 3.1).

F?rsp?nda element under v?tske- eller gastryck (tankar, tryckr?r etc.) med en helt utstr?ckt sektion med st?ng- eller tr?df?rst?rkning, samt med en delvis komprimerad sektion med tr?darmering med en diameter p? 3 mm eller mindre, m?ste uppfylla kraven f?r de f?rsta kategorierna. Andra f?rsp?nda element, beroende p? konstruktionens driftsf?rh?llanden och typen av f?rst?rkning, m?ste uppfylla kraven f?r den andra eller tredje kategorin. Konstruktioner utan f?rsp?nning med st?ngf?rst?rkning av klass A400, A500 m?ste uppfylla kraven f?r den tredje kategorin (se tabell 3.1).

F?rfarandet f?r att ta h?nsyn till laster vid ber?kning av konstruktioner f?r sprickmotst?nd beror p? kravkategorin (tabell 3.2). F?r att f?rhindra att sp?nnarmering dras ut ur betong under belastning och pl?tslig f?rst?relse av strukturer, ?r sprickbildning i ?ndarna av element inom l?ngden av zonen f?r sp?nnings?verf?ring fr?n armering till betong inte till?ten under den kombinerade verkan av alla laster (utom speciella) som inf?rs i ber?kningen med koefficienten уf = 1 Sprickor som uppst?r under tillverkning, transport och installation i en zon som d?refter kommer att komprimeras under belastning leder till en minskning av krafterna f?r sprickbildning i den str?ckta zonen under drift, en ?kning av ?ppningsbredden och en ?kning av nedb?jningar. Inverkan av dessa sprickor beaktas i ber?kningarna. De viktigaste h?llfasthetsber?kningarna f?r en struktur eller byggnad ?r baserade p? III-stadiet av sp?nning-t?jningstillst?ndet.

Strukturer har den erforderliga styrkan om krafterna fr?n konstruktionsbelastningarna (b?jmoment, l?ngsg?ende eller tv?rg?ende kraft, etc.) inte ?verstiger krafterna som uppfattas av sektionen vid materialens konstruktionsmotst?nd, med h?nsyn till koefficienterna f?r driftsf?rh?llanden. Storleken p? krafter fr?n designlaster p?verkas av standardlaster, s?kerhetsfaktorer, designscheman etc. Storleken p? kraften som uppfattas av sektionen av det ber?knade elementet beror p? dess form, sektionsdimensioner, betongh?llfasthet Rbn, armering Rsn, s?kerhet faktorer f?r material ys och уb och koefficienter f?r driftf?rh?llanden f?r betong och armering уbi och уsi. Styrkef?rh?llandena uttrycks alltid av oj?mlikheter, och den v?nstra sidan (yttre inflytande) kan inte avsev?rt ?verstiga den h?gra sidan (inre krafter); Det rekommenderas att till?ta ett ?verskott p? h?gst 5%, annars kommer projektet att bli oekonomiskt.

Gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen. Ber?kning av bildandet av sprickor, normala och lutande mot elementets l?ngdaxel, utf?rs f?r att kontrollera sprickmotst?ndet hos element som ?r f?rem?l f?r kraven i den f?rsta kategorin (om bildandet av sprickor ?r oacceptabelt). Denna ber?kning utf?rs ocks? f?r element vars sprickbest?ndighet ?r f?rem?l f?r kraven i den andra och tredje kategorin, f?r att fastst?lla om sprickor uppst?r, och om de uppst?r, g? vidare till ber?kningen av deras ?ppning.

Sprickor vinkelr?ta mot l?ngdaxeln uppst?r inte om b?jmomentet fr?n externa belastningar inte ?verstiger momentet f?r inre krafter

Sprickor som lutar mot elementets l?ngdaxel (i st?dzonen) uppst?r inte om de huvudsakliga dragsp?nningarna i betongen inte ?verstiger de ber?knade v?rdena. Vid ber?kning av ?ppningen av sprickor, normal och lutande mot den l?ngsg?ende axeln, best?m sprickornas ?ppningsbredd vid dragf?rst?rkningsniv?n s? att den inte ?r mer ?n den maximala ?ppningsbredden som fastst?llts av standarderna

Vid ber?kning av f?rskjutningar (avb?jningar) best?ms avb?jningen av element p? grund av belastningar, med h?nsyn till varaktigheten av deras verkan fссs, s? att den inte ?verstiger den till?tna avb?jningen fcrc,ult. Gr?nsavb?jningar begr?nsas av estetiska och psykologiska krav (s? att det inte ?r visuellt m?rkbart), tekniska krav (f?r att s?kerst?lla normal drift av olika tekniska installationer etc.), designkrav (med h?nsyn till inverkan av n?rliggande element som begr?nsar deformationer ), fysiologiska krav etc. (Tabell 3.3). Det ?r tillr?dligt att ?ka den maximala nedb?jningen av f?rsp?nda element, fastst?lld av estetiska och psykologiska krav, med h?jden av nedb?jningen p? grund av f?rsp?nning (konstruktionsh?jd), om detta inte begr?nsas av tekniska eller designkrav. Vid ber?kning av avb?jningar, om de begr?nsas av tekniska eller designkrav, utf?rs ber?kningen under inverkan av konstanta, l?ngvariga och kortsiktiga belastningar; n?r de begr?nsas av estetiska krav ?r strukturer utformade f?r att t?la konstanta och l?ngvariga belastningar. Den maximala nedb?jningen av konsolerna, relaterade till konsolens ?verh?ng, ?kas med 2 g?nger. Standarder fastst?ller maximala avb?jningar enligt fysiologiska krav. Instabilitetsber?kningen f?r trappor, landningar etc. m?ste ocks? utf?ras s? att den extra avb?jningen fr?n en kortvarig koncentrerad belastning p? 1000 N under det mest ogynnsamma schemat f?r dess till?mpning inte ?verstiger 0,7 mm.

I III-steget av sp?nnings-t?jningstillst?ndet, i sektioner som ?r vinkelr?ta mot l?ngdaxeln f?r de element som b?js och excentriskt komprimeras med relativt stora excentriciteter, med ett tv?siffrigt sp?nningsdiagram, observeras samma b?jsp?nning-t?jningstillst?nd (Fig. 3.13). Krafterna som uppfattas av sektionen vinkelr?tt mot elementets l?ngdaxel best?ms fr?n materialens ber?knade motst?nd, med h?nsyn till driftsf?rh?llandenskoefficienterna. I detta fall antas det att betongen i den str?ckta zonen inte fungerar (obt = O); sp?nningarna i betongen i den komprimerade zonen ?r lika med Rb med ett rektangul?rt sp?nningsdiagram; sp?nningar i l?ngsg?ende dragf?rst?rkning ?r lika med Rs; Den l?ngsg?ende armeringen i sektionens komprimerade zon uts?tts f?r sp?nning Rsc.

Under h?llfasthetsf?rh?llanden b?r momentet av yttre krafter inte vara st?rre ?n momentet som uppfattas av inre krafter i komprimerad betong och i dragarmering. H?llfasthetsf?rh?llande i f?rh?llande till axeln som g?r genom dragarmeringens tyngdpunkt

d?r M ?r momentet f?r externa krafter fr?n konstruktionsbelastningar (i excentriskt komprimerade element - momentet f?r extern l?ngsg?ende kraft i f?rh?llande till samma axel), M = Ne (e ?r avst?ndet fr?n kraften N till sektionens tyngdpunkt av dragf?rst?rkning); Sb ?r det statiska momentet f?r betongens tv?rsnittsarea i den komprimerade zonen i f?rh?llande till samma axel; zs ?r avst?ndet mellan tyngdpunkterna f?r drag- och komprimerad armering.

Sp?nningen i f?rsp?nd armering placerad i en zon komprimerad av laster, osc, best?ms av arbete. I element utan f?rsp?nning osc = Rsc. H?jden p? den komprimerade zonen x f?r sektioner som arbetar i fall 1, n?r det slutliga motst?ndet uppn?s i dragarmering och komprimerad betong, best?ms fr?n j?mviktsekvationen f?r brottkrafterna

d?r Ab ?r tv?rsnittsarean av betong i den komprimerade zonen; f?r N tar de ett minustecken f?r excentrisk kompression, ett +-tecken f?r sp?nning, N = 0 f?r b?jning.

H?jden p? den komprimerade zonen x f?r sektioner som arbetar i fall 2, n?r brott uppst?r spr?dt i komprimerad betong, och sp?nningarna i dragarmeringen inte n?r gr?nsv?rdet, best?ms ocks? fr?n ekvation (3.12). Ho i detta fall ers?tts det ber?knade motst?ndet Rs med sp?nning os< Rs. Опытами установлено, что напряжение os зависит от относительной высоты сжатой зоны e = x/ho. Его можно определить по эмпирической формуле

d?r co = xo/ho ?r den relativa h?jden av den komprimerade zonen under sp?nning i armeringen os = osp (os = O i element utan f?rsp?nning).

N?r os = osp (eller n?r os = 0) ?r den faktiska relativa h?jden f?r den komprimerade zonen e = 1, och co kan betraktas som fullst?ndighetskoefficienten f?r det faktiska sp?nningsdiagrammet i betong n?r det ers?tts med ett konventionellt rektangul?rt diagram ; i detta fall ?r betongkraften i den komprimerade zonen Nb = w*ho*Rb (se fig. 3.13). V?rdet p? co kallas en egenskap f?r betongens deformationsegenskaper i den komprimerade zonen. Den begr?nsande relativa h?jden f?r den komprimerade zonen spelar en stor roll vid h?llfasthetsber?kningar, eftersom den begr?nsar det optimala fallet av brott n?r drag- och komprimerade zoner samtidigt f?rbrukar sin styrka. Den begr?nsande relativa h?jden f?r den komprimerade zonen eR = xR/h0, vid vilken dragsp?nningar i armeringen b?rjar n? gr?nsv?rdena Rs, hittas fr?n beroendet eR = 0,8/(1 + Rs/700), eller fr?n Tabell. 3.2. I det allm?nna fallet ber?knas styrkan hos en sektion vinkelr?tt mot den l?ngsg?ende axeln beroende p? v?rdet p? den relativa h?jden av den komprimerade zonen. Om e< eR, высоту сжатой зоны определяют из уравнения (3.12), если же e >eR, styrka ber?knas. Sp?nningarna hos h?gh?llfast armering os i gr?nstillst?ndet kan ?verstiga den nominella str?ckgr?nsen. Enligt experimentella data kan detta h?nda om t.ex< eR. Превышение оказывается тем большим, чем меньше значение e, Опытная зависимость имеет вид

Vid ber?kning av h?llfastheten hos sektioner multipliceras designmotst?ndet hos armeringen Rs med koefficienten f?r armeringens driftsf?rh?llanden

d?r n ?r koefficienten lika med: f?r beslag i klasserna A600 - 1.2; A800, Vr1200, Vr1500, K1400, K1500 - 1,15; A1000 - 1.1. 4 best?ms vid ys6 = 1.

Standarderna fastst?ller den maximala procentandelen armering: tv?rsnittsarean f?r l?ngsg?ende dragarmering, s?v?l som komprimerad armering, om s? kr?vs av ber?kning, i procent av tv?rsnittsarean av betong, us = As/ bh0 antas vara minst: 0,1 % - f?r b?jning, excentriskt dragelement och excentriskt sammanpressade element med flexibilitet l0/i< 17 (для прямоугольных сечений l0/h < 5); 0,25 % - для внецентренно сжатых элементов при гибкости l0/i >87 (f?r rektangul?ra sektioner 10/h > 25); f?r mellanliggande v?rden f?r elementflexibilitet best?ms v?rdet us av interpolation. Den maximala procentandelen armering f?r b?jningselement med enkel f?rst?rkning (i dragzonen) best?ms fr?n j?mviktsekvationen f?r de slutliga krafterna vid en h?jd av den komprimerade zonen lika med gr?nsen. F?r rektangul?r sektion

Begr?nsa andelen armering med h?nsyn till eR-v?rde, f?r f?rsp?nda element

F?r element utan f?rsp?nning

Den maximala andelen armering minskar med ?kande armeringsklass. Sektioner av bockningselement anses vara ?verarmerade om deras andel av f?rst?rkning ?r h?gre ?n gr?nsen. En minsta procentandel armering ?r n?dv?ndig f?r att absorbera krympning, temperatur och andra krafter som inte tas med i ber?kningen. Typiskt umin = 0,05 % f?r l?ngsg?ende dragf?rst?rkning av b?jelement med rektangul?rt tv?rsnitt. Sten- och armerade murverkskonstruktioner ber?knas p? samma s?tt som armerade betongkonstruktioner enligt tv? grupper av gr?nstillst?nd. Ber?kning enligt grupp I ska f?rhindra att konstruktionen f?rst?rs (ber?kning baserad p? b?rf?rm?ga), fr?n f?rlust av stabilitet i form eller position, utmattningsbrott, f?rst?relse under kombinerad verkan av kraftfaktorer och p?verkan av den yttre milj?n (frysning). , aggression, etc.). Ber?kning enligt grupp II syftar till att f?rhindra strukturen fr?n oacceptabla deformationer, ?verdriven ?ppning av sprickor och avskalning av murbekl?dnaden. Denna ber?kning utf?rs n?r sprickor inte ?r till?tna i strukturer eller deras ?ppning ?r begr?nsad (tankfoder, excentriskt komprimerade v?ggar och pelare med stora excentriciteter, etc.), eller utvecklingen av deformation p? grund av fogarbeten ?r begr?nsad (v?ggfyllning, ram , etc.) .d.).

16 november 2011

Vid ber?kning med denna metod beaktas strukturen i dess dimensionerande gr?nstillst?nd. Konstruktionsgr?nstillst?ndet anses vara det tillst?nd f?r konstruktionen i vilket den upph?r att uppfylla de operativa krav som st?lls p? den, det vill s?ga antingen f?rlorar f?rm?gan att motst? yttre p?verkan eller f?r oacceptabel deformation eller lokal skada.

F?r st?lkonstruktioner fastst?lls tv? designgr?nstillst?nd:

det f?rsta konstruktionsgr?nstillst?ndet best?ms av b?rf?rm?ga ( , stabilitet eller uth?llighet); alla st?lkonstruktioner m?ste uppfylla detta gr?nstillst?nd;
det andra designgr?nstillst?ndet, best?mt av utvecklingen av alltf?r stora deformationer (avb?jningar och f?rskjutningar); Detta begr?nsningstillst?nd m?ste uppfyllas av strukturer i vilka storleken p? deformationerna kan begr?nsa m?jligheten till deras funktion.

Det f?rsta ber?knade gr?nstillst?ndet uttrycks av oj?mlikheten

d?r N ?r konstruktionskraften i konstruktionen fr?n summan av effekterna av konstruktionsbelastningarna P i den mest ogynnsamma kombinationen;

Ф ?r konstruktionens b?rf?rm?ga, som ?r en funktion av konstruktionens geometriska dimensioner, konstruktionsmotst?ndet hos materialet R och driftsf?rh?llandenskoefficienten m.

De dimensionerande lasterna P f?r vilka konstruktionen ber?knas (baserat p? gr?nstillst?ndet) antas vara n?got h?gre ?n de normativa. Konstruktionslasten definieras som produkten av standardlasten med ?verbelastningsfaktorn n (st?rre ?n enhet), med h?nsyn tagen till risken f?r att ?verskrida lasten j?mf?rt med dess standardv?rde p? grund av m?jlig lastvariation:

V?rdena p? koefficienterna p anges i tabellen Standard- och designlaster, ?verbelastningsfaktorer.

S?ledes betraktas strukturer under p?verkan av designlaster snarare ?n driftsbelastningar (standard). Fr?n p?verkan av konstruktionsbelastningar i en struktur best?ms konstruktionskrafter (axiell kraft N eller moment M), som hittas enligt de allm?nna reglerna f?r materialresistans och konstruktionsmekanik.

H?ger sida av huvudekvationen (1.I)- konstruktionens b?rf?rm?ga F - beror p? materialets maximala motst?nd mot kraftp?verkan, k?nnetecknad av materialets mekaniska egenskaper och kallas standardmotst?ndet R n, s?v?l som p? sektionens geometriska egenskaper (sektionen omr?de F, motst?ndsmoment W, etc.).

F?r byggst?l antas standardmotst?ndet vara lika med str?ckgr?nsen,

(f?r den vanligaste byggnadsst?lsorten St. 3 s t = 2 400 kg/cm 2).

Konstruktionsresistansen f?r st?l R antas vara en sp?nning lika med standardresistansen multiplicerad med likformighetskoefficienten k (mindre ?n enhet), med h?nsyn tagen till risken f?r en minskning av materialets resistans j?mf?rt med dess standardv?rde p.g.a. variation i materialets mekaniska egenskaper

F?r vanliga l?gkolst?l k = 0,9 och f?r h?gkvalitativa st?l (l?glegerade) k = 0,85.

Det ber?knade motst?ndet R- detta ?r en sp?nning lika med l?gsta m?jliga v?rde p? materialets str?ckgr?ns, vilket accepteras f?r strukturen som gr?nsv?rde.

S?ledes kommer huvuddesignekvationen (1.I) att ha f?ljande form:

n?r man testar en struktur f?r styrka under inverkan av axiella krafter eller moment

d?r N och M ?r de ber?knade axiella krafterna eller momenten fr?n de ber?knade lasterna (med h?nsyn tagen till lastfaktorer); F nt - nettotv?rsnittsarea (exklusive h?l); W nt ?r motst?ndsmomentet f?r n?tsektionen (minus h?len);

vid kontroll av strukturens stabilitet

d?r F br och W br ?r arean och motst?ndsmomentet f?r bruttosektionen (utan avdrag f?r h?l); f och f b ?r koefficienter som reducerar designmotst?ndet till v?rden som s?kerst?ller stabil j?mvikt.

Vanligtvis, vid ber?kning av den avsedda strukturen, v?ljs f?rst elementets tv?rsnitt och sedan kontrolleras sp?nningen fr?n konstruktionskrafterna, som inte b?r ?verstiga konstruktionsmotst?ndet multiplicerat med driftsf?rh?llandenskoefficienten.

D?rf?r, tillsammans med formlerna i formerna (4.I) och (5.I), kommer vi att skriva dessa formler i arbetsform i termer av ber?knade sp?nningar, till exempel:

n?r man testar f?r styrka

vid kontroll av stabilitet

d?r s ?r konstruktionssp?nningen i konstruktionen (baserat p? konstruktionsbelastningarna).

Det ?r mer korrekt att skriva koefficienterna f och f b i formlerna (8.I) och (9.I) p? h?ger sida av olikheten som koefficienter som minskar det ber?knade motst?ndet mot kritiska sp?nningar. Och bara f?r att underl?tta ber?kningar och j?mf?relse av resultat skrivs de i n?mnaren p? v?nster sida av dessa formler.

* V?rdena f?r standardmotst?nd och enhetlighetskoefficienter anges i "Byggnormer och regler" (SNiP), s?v?l som i "Normer och tekniska villkor f?r konstruktion av st?lkonstruktioner" (NiTU 121-55).

"Design av st?lkonstruktioner",
K.K. Mukhanov

Det finns flera kategorier av sp?nningar: huvudsp?nning, lokal, extra och intern. Fundamentala sp?nningar ?r sp?nningar som utvecklas inuti kroppen som ett resultat av att balansera effekterna av yttre belastningar; de tas med i ber?kningen. N?r kraftfl?det ?r oj?mnt f?rdelat ?ver tv?rsnittet, orsakat till exempel av en kraftig f?r?ndring i tv?rsnittet eller n?rvaron av ett h?l, uppst?r en lokal sp?nningskoncentration. Men i plastmaterial, som inkluderar konstruktionsst?l,...

Vid ber?kning av till?tna sp?nningar beaktas konstruktionen i sitt drifttillst?nd under p?verkan av belastningar som till?ts under normal drift av konstruktionen, det vill s?ga standardbelastningar. Villkoret f?r konstruktionens h?llfasthet ?r att sp?nningarna i konstruktionen fr?n standardbelastningar inte ?verstiger de till?tna sp?nningar som fastst?llts av standarderna, vilka representerar en viss del av den maximala sp?nningen f?r materialet som accepteras f?r byggnadsst?l...

H?llfasthetsber?kningar kan g?ras med en av tv? metoder - enligt gr?nstillst?ndet eller enligt till?tna sp?nningar. Ber?kningsmetoden f?r till?tna sp?nningar anv?nds vid ber?kning av mekaniska konstruktioner, och grunderna f?r dess anv?ndning ges i kursen "Materialstyrka". Vid ber?kning av byggnadskonstruktioner har en gr?nstillst?ndsber?kningsmetod antagits, som ?r mer avancerad ?n ber?kningsmetoden baserad p? till?tna sp?nningar.

Ultimat stresstillst?nd– ett tillst?nd n?r ett sp?nt tillst?nd uppst?r vid en punkt, vilket leder till uppkomsten av en ny process. Till exempel till utvecklingen av plastisk deformation, till bildningen av en spricka, etc. Olika PNS f?rekommer med olika typer av laddning.

Gr?nsl?ge- ett tillst?nd d?r strukturen f?rlorar sin funktionalitet eller dess skick blir o?nskat. Insatser som orsakar ett begr?nsande tillst?nd kallas begr?nsande.

Det ?r n?dv?ndigt att skilja mellan gr?nstillst?nd och gr?nssp?nningstillst?nd. Dessa begrepp sammanfaller inte alltid. Exempel:

En ?kning av sp?nningen under balkb?jning till str?ckgr?nsen leder till uppn?endet av PNS vid punkter s? l?ngt som m?jligt fr?n neutrallinjen. En ytterligare ?kning av belastningen leder till att sp?nningarna n?r niv?n p? str?ckgr?nsen i hela sektionen - gr?nstillst?ndet i sektionen sker i strukturen, f?rskjutningar ?kar kraftigt, eftersom ett plastg?ngj?rn bildas i de mest belastade; sektion.

En ?kning av dragsp?nningar leder till att f?ljande gr?nssp?nningstillst?nd upptr?der i f?ljd: a) b?rjan av likformig plastisk deformation; b) cervikal bildning; c) f?rst?relse.

Ber?kningsmetod f?r gr?nstillst?nd

I enlighet med GOST 27751-88 "Tillf?rlitlighet hos byggnadskonstruktioner och fundament. Grundl?ggande best?mmelser f?r ber?kning" ?r gr?nstillst?nd indelade i tv? grupper:

den f?rsta gruppen inkluderar gr?nstillst?nd som leder till fullst?ndig ol?mplighet f?r anv?ndning av strukturer, fundament (byggnader eller strukturer som helhet) eller till en fullst?ndig (partiell) f?rlust av b?rf?rm?gan hos byggnader och strukturer som helhet;

den andra gruppen omfattar gr?nstillst?nd som f?rsv?rar normal drift av konstruktioner (fundament) eller minskar h?llbarheten hos byggnader (konstruktioner) j?mf?rt med den avsedda livsl?ngden.

Gr?nstillst?nd f?r den f?rsta gruppen k?nnetecknas av:

misslyckande av n?got slag (till exempel plast, spr?d, tr?tthet);

f?rlust av formstabilitet, vilket leder till fullst?ndig ol?mplighet f?r anv?ndning;

f?rlust av positionsstabilitet;

?verg?ng till ett f?r?nderligt system;

kvalitativ f?r?ndring i konfiguration;

andra fenomen d?r det finns ett behov av att stoppa driften (till exempel alltf?r stora deformationer som ett resultat av krypning, plasticitet, skjuvning i leder, sprick?ppning och ?ven sprickbildning).

Gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen k?nnetecknas av:

att uppn? maximala deformationer av strukturen (till exempel maximala deformationer, rotationer) eller maximala deformationer av basen;

uppn? maximala vibrationsniv?er av strukturer eller fundament;

bildning av sprickor;

n? maximala sprick?ppningar eller l?ngder;

f?rlust av formstabilitet, vilket leder till sv?righeter vid normal drift;

andra fenomen d?r det finns ett behov av att tillf?lligt begr?nsa driften av en byggnad eller struktur p? grund av en oacceptabel minskning av dess livsl?ngd (till exempel korrosionsskador).

Det f?rsta gr?nstillst?ndet f?r sp?nda och komprimerade element uttrycks av relationen:

Var
– konstruktionsmotst?nd enligt str?ckgr?nsen;

- str?ckgr?ns;

– tillf?rlitlighetskoefficient f?r materialet (g C >1);

– design dragh?llfasthet;

- brottgr?ns;

– driftsf?rh?llandenskoefficient (g C<1);

-tillf?rlitlighetskoefficient f?r konstruktionselement ber?knad f?r h?llfasthet med hj?lp av ber?knade resistanser R u ;

– tv?rsnittsarea f?r det str?ckta (komprimerade) elementet.

F?r b?jbara element:

Formellt kan vi ta v?rdet p? den h?gra sidan av oj?mlikheter (2 .0), (2 .0), (2 .0) som den till?tna sp?nningen ?r metoderna f?r ber?kning baserade p? gr?nstillst?ndet och till?tna sp?nningar desamma , men vid ber?kning med gr?nstillst?nd ers?tts den allm?nna och of?r?ndrade s?kerhetsfaktorn med flera variabler. Detta g?r det m?jligt att vid ber?kning baserat p? gr?nstillst?ndet designa strukturer med lika h?llfasthet i drift.

Vid best?mning av designresistanserna f?r svetsar RW beaktas f?ljande: huvudmaterialet i den svetsade strukturen, hj?lpmaterial som anv?nds vid svetsning (m?rken av belagda elektroder, elektrodtr?dar), n?rvaron eller fr?nvaron av fysiska metoder f?r att kontrollera svetsen .

1. Essensen av metoden

Metoden f?r ber?kning av konstruktioner baserad p? gr?nstillst?nd ?r en vidareutveckling av ber?kningsmetoden baserad p? destruktiva krafter. Vid ber?kning med denna metod ?r strukturernas begr?nsningstillst?nd tydligt fastst?llda och ett system med designkoefficienter introduceras som garanterar strukturen mot uppkomsten av dessa tillst?nd under de mest ogynnsamma kombinationerna av belastningar och vid de l?gsta v?rdena f?r h?llfasthetsegenskaperna av material.

Stadier av f?rst?relse, men strukturens s?kerhet under belastning bed?ms inte av en syntetiserad s?kerhetsfaktor, utan av ett system med designkoefficienter. Konstruktioner konstruerade och ber?knade med gr?nstillst?ndsmetoden ?r n?got mer ekonomiska.

2. Tv? grupper av gr?nstillst?nd

Gr?nsl?gen anses vara s?dana d?r konstruktioner inte l?ngre uppfyller de krav som st?lls p? dem under drift, det vill s?ga de f?rlorar f?rm?gan att motst? yttre belastningar och p?verkan eller tar emot oacceptabla r?relser eller lokala skador.

Armerade betongkonstruktioner m?ste uppfylla ber?kningskraven f?r tv? grupper av gr?nstillst?nd: f?r b?righet - den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd; vad g?ller l?mplighet f?r normal drift - den andra gruppen av gr?nstillst?nd.

f?rlust av stabilitet av strukturens form (ber?kning f?r stabiliteten hos tunnv?ggiga strukturer etc.) eller dess position (ber?kning f?r v?ltning och glidning av st?dmurar, excentriskt belastade h?ga fundament; ber?kning f?r uppstigning av nedgr?vda eller underjordiska tankar , etc.);

utmattningsfel (ber?kning av uth?lligheten hos strukturer under p?verkan av upprepade r?rliga eller pulserande belastningar: kranbalkar, slipers, ramfundament och golv f?r obalanserade maskiner etc.);

f?rst?relse fr?n den kombinerade p?verkan av kraftfaktorer och ogynnsam p?verkan av den yttre milj?n (periodisk eller konstant exponering f?r en aggressiv milj?, omv?xlande frysning och upptining, etc.).

Ber?kningar baserade p? gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen utf?rs f?r att f?rhindra:

bildning av ?verdriven eller l?ngvarig ?ppning av sprickor (om, enligt driftsf?rh?llanden, bildning eller f?rl?ngd ?ppning av sprickor ?r till?ten);

?verdrivna r?relser (avb?jningar, rotationsvinklar, snedvinklar och vibrationsamplituder).

Ber?kning av gr?nstillst?nden f?r strukturen som helhet, s?v?l som dess individuella element eller delar, utf?rs f?r alla steg: tillverkning, transport, installation och drift; i detta fall m?ste designscheman motsvara de antagna designbesluten och vart och ett av de angivna stadierna.

3. Ber?kningsfaktorer

Konstruktionsfaktorer - belastningar och mekaniska egenskaper hos betong och armering (dragh?llfasthet, str?ckgr?ns) - har statistisk variabilitet (spridning av v?rden). Belastningar och st?tar kan skilja sig fr?n den angivna sannolikheten f?r att ?verskrida medelv?rden, och de mekaniska egenskaperna hos material kan skilja sig fr?n den angivna sannolikheten f?r sjunkande medelv?rden. Ber?kningar f?r gr?nstillst?nd tar h?nsyn till den statistiska variabiliteten av belastningar och mekaniska egenskaper hos material, faktorer av icke-statistisk karakt?r och olika ogynnsamma eller gynnsamma fysikaliska, kemiska och mekaniska f?rh?llanden f?r drift av betong och armering, tillverkning och drift av element av byggnader och strukturer. Belastningar, mekaniska egenskaper hos material och designkoefficienter ?r normaliserade.

V?rdena p? belastningar, motst?nd hos betong och armering fastst?lls enligt kapitlen i SNiP "Belastningar och st?tar" och "Betong- och armerade betongkonstruktioner".

4. Klassificering av laster. Standard- och designlaster

Beroende p? verkans varaktighet delas laster in i permanenta och tillf?lliga. Tillf?lliga belastningar ?r i sin tur uppdelade i l?ngvarig, kortsiktig och speciell.

Belastningar fr?n vikten av b?rande och omslutande konstruktioner av byggnader och konstruktioner, jordens massa och tryck och effekterna av f?rsp?nda armerade betongkonstruktioner ?r konstanta.

L?ngtidsbelastningar orsakas av vikten av station?r utrustning p? golv - maskiner, apparater, motorer, containrar, etc.; tryck av gaser, v?tskor, granul?ra kroppar i beh?llare; laster i lager, kylsk?p, arkiv, bibliotek och liknande byggnader och strukturer; del av den tillf?lliga belastningen som fastst?llts av standarderna i bostadshus, kontor och hush?llslokaler; l?ngsiktiga temperaturtekniska effekter fr?n station?r utrustning; laster fr?n en traverskran eller en travers, multiplicerad med faktorer: 0,5 f?r medelstora kranar och 0,7 f?r tunga kranar; sn?laster f?r III-IV klimatregioner med koefficienter p? 0,3-0,6. De angivna v?rdena f?r kran, vissa tillf?lliga laster och sn?laster utg?r en del av deras fulla v?rde och tas med i ber?kningen n?r man tar h?nsyn till varaktigheten av verkan av laster av dessa typer p? f?rskjutning, deformation och sprickbildning. De fullst?ndiga v?rdena f?r dessa laster ?r kortsiktiga.

Kortvariga belastningar orsakas av vikten av m?nniskor, delar, material i utrustningsunderh?ll och reparationsomr?den - passager och andra omr?den fria fr?n utrustning; en del av belastningen p? golven i bost?der och offentliga byggnader; belastningar som uppst?r under tillverkning, transport och installation av strukturella element; laster fr?n traverskranar och traverskranar som anv?nds vid konstruktion eller drift av byggnader och strukturer; sn?- och vindlaster; temperatur klimatp?verkan.

S?rskilda belastningar inkluderar: seismiska och explosiva st?tar; belastningar orsakade av ett fel eller haveri av utrustning och ett pl?tsligt avbrott i den tekniska processen (till exempel en kraftig ?kning eller minskning av temperaturen, etc.); effekterna av oj?mna deformationer av basen, ?tf?ljd av en radikal f?r?ndring i jordens struktur (till exempel deformation av s?ttningsjordar under bl?tl?ggning eller permafrostjordar under upptining), etc.

Standardlaster fastst?lls av standarder baserade p? en f?rutbest?md sannolikhet att ?verskrida medelv?rden eller baserat p? nominella v?rden. Standard permanenta laster tas baserat p? designv?rdena f?r geometriska och strukturella parametrar och p? genomsnittliga densitetsv?rden. Standard tempor?ra tekniska belastningar och installationsbelastningar ?r inst?llda p? de h?gsta v?rdena som tillhandah?lls f?r normal drift; sn? och vind - enligt genomsnittet av ?rliga ogynnsamma v?rden eller enligt ogynnsamma v?rden som motsvarar en viss genomsnittlig period av deras upprepningar.

Konstruktionslaster f?r ber?kning av konstruktioner f?r h?llfasthet och stabilitet best?ms genom att multiplicera standardlasten med lastp?litlighetsfaktorn Vf, vanligtvis st?rre ?n en, till exempel g=gnyf. Tillf?rlitlighetsfaktor fr?n vikten av betong och armerade betongkonstruktioner Yf = M; p? vikten av konstruktioner gjorda av betong med l?tta ballastmaterial (med en genomsnittlig densitet p? 1800 kg/m3 eller mindre) och olika skrid, ?terfyllningar och isoleringsmaterial tillverkade i fabriken, Yf = l.2, under installationen yf = \. 3; fr?n olika tempor?ra laster beroende p? deras v?rde yf = it 2. 1.4. ?verbelastningskoefficienten fr?n vikten av strukturer vid ber?kning av positionens stabilitet mot flytande, kantring och glidning, s?v?l som i andra fall n?r en minskning av massan f?rs?mrar strukturens driftsf?rh?llanden, tas till 7f = 0,9. Vid ber?kning av konstruktioner i byggskedet multipliceras de ber?knade korttidslasterna med en faktor 0,8. Konstruktionsbelastningar f?r ber?kning av strukturer f?r deformationer och f?rskjutningar (f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd) tas lika med standardv?rden med koefficient Yf -1-

Kombination av laster. Konstruktioner m?ste utformas f?r olika kombinationer av laster eller motsvarande krafter om ber?kningen utf?rs med ett oelastiskt schema. Beroende p? sammans?ttningen av de belastningar som beaktas, s?rskiljs f?ljande: huvudkombinationer, best?ende av konstanta, l?ngvariga och kortsiktiga belastningar eller krafter fr?n l?gsp?nningsbelastningar; speciella kombinationer best?ende av konstanta, l?ngsiktiga, m?jliga kortsiktiga och en av de speciella belastningarna eller insatserna fr?n dem.

Alla grupper av grundl?ggande lastkombinationer beaktas. Vid ber?kning av strukturer f?r huvudkombinationerna i den f?rsta gruppen beaktas konstanta, l?ngvariga och en kortsiktiga belastningar; Vid ber?kning av strukturer f?r huvudkombinationerna i den andra gruppen beaktas konstanta, l?ngvariga och tv? (eller fler) kortsiktiga belastningar; medan v?rdena p? kort sikt

belastningar eller motsvarande anstr?ngningar m?ste multipliceras med en kombinationskoefficient lika med 0,9.

Vid ber?kning av konstruktioner f?r speciella kombinationer m?ste v?rdena f?r korttidslaster eller motsvarande krafter multipliceras med en kombinationsfaktor lika med 0,8, med undantag f?r fall som anges i konstruktionsstandarderna f?r byggnader och konstruktioner i seismiska omr?den.

Standarderna till?ter ocks? att minska tillf?lliga belastningar vid ber?kning av balkar och tv?rbalkar, beroende p? arean p? det belastade golvet.

5. Ansvarsgrad f?r byggnader och konstruktioner

Graden av ansvar f?r byggnader och strukturer n?r strukturer n?r gr?nstillst?nd best?ms av m?ngden materiella och sociala skador. Vid utformning av strukturer b?r man ta h?nsyn till tillf?rlitlighetskoefficienten f?r enhetsf?retaget, vars v?rde beror p? ansvarsklassen f?r byggnader eller strukturer. De maximala v?rdena f?r b?rf?rm?ga, ber?knade motst?ndsv?rden, maximala v?rden f?r deformationer, sprick?ppningar ska delas med tillf?rlitlighetskoefficienten f?r det avsedda ?ndam?let, eller de ber?knade v?rdena f?r laster, krafter eller andra influenser b?r multipliceras med denna koefficient.

Experimentella studier utf?rda vid fabriker av prefabricerade armerade betongprodukter visade att f?r tung betong och betong p? por?sa ballast, var variationskoefficienten V

0,135, vilket ?r accepterat i standarderna.

I matematisk statistik, med hj?lp av pa eller ni, uppskattas sannolikheten f?r upprepning av v?rden av tillf?lligt motst?nd mindre ?n B Om vi tar x = 1,64, ?r upprepning av v?rden trolig<В не более чем у 5 % (и значения В не менее чем у 95 %) испытанных образцов. При этом достигается нормированная обеспеченность не менее 0,95.

Vid ?vervakning av betongklassen f?r axiell dragh?llfasthet, tas standardmotst?ndet f?r betong mot axiell dragh?llfasthet Rbtn lika med dess garanterade h?llfasthet (klass). axiell sp?nning.

Konstruktionsmotst?nden f?r betong f?r ber?kningar f?r den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd best?ms genom att dividera standardmotst?nden med motsvarande tillf?rlitlighetskoefficienter f?r betong i tryck yc = 1,3 prn, sp?nning ^ = 1,5, och vid ?vervakning av dragh?llfasthet yy = \,3 . Konstruktionsmotst?nd hos betong mot axiell kompression

Den ber?knade tryckh?llfastheten f?r tung betong i klasserna B50, B55, B60 multipliceras med koefficienter som tar h?nsyn till s?rdragen hos de mekaniska egenskaperna hos h?gh?llfast betong (minskning av krypdeformationer), respektive lika med 0,95; 0,925 och 0,9.

De ber?knade betongmotst?ndsv?rdena med avrundning anges i bilagan. jag.

Vid ber?kning av konstruktionselement reduceras designmotst?nden hos betong Rb och Rbt och i vissa fall ?kas genom att multiplicera med motsvarande koefficienter f?r betongens uc, med h?nsyn till egenskaperna hos betongens egenskaper: varaktigheten av betong. belastningen och dess upprepade upprepning; f?rh?llanden, art och driftsstadium f?r strukturen; tillverkningsmetoden, tv?rsnittsdimensioner etc.

Det ber?knade tryckmotst?ndet f?r armeringen Rsc, som anv?nds vid ber?kning av strukturer f?r den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd, n?r armeringen ?r bunden till betong, tas lika med motsvarande ber?knade dragh?llfasthet f?r armeringen Rs, men inte mer ?n 400 MPa (baserat p? den ultimata kompressibiliteten hos betongbadkar). Vid ber?kning av konstruktioner f?r vilka betongens konstruktionsmotst?nd antas under l?ngvarig belastning, med h?nsyn tagen till driftsf?rh?llandenskoefficienten y&2

Vid ber?kning av konstruktionselement reduceras eller i vissa fall f?rst?rkningsmotst?nden f?r armeringen genom att multiplicera med motsvarande driftsf?rh?llandenskoefficienter ySi, med h?nsyn tagen till m?jligheten f?r ofullst?ndig anv?ndning av dess h?llfasthetsegenskaper p? grund av oj?mn f?rdelning av sp?nningar i sektion, l?g h?llfasthet hos betong, f?rankringsf?rh?llanden och f?rekomsten av b?jar , karakt?ren hos st?lets dragdiagram, f?r?ndringar i dess egenskaper beroende p? strukturens driftsf?rh?llanden, etc.

Vid ber?kning av element under inverkan av tv?rkraft reduceras konstruktionsmotst?ndet f?r tv?rf?rst?rkning genom att inf?ra driftsvillkorskoefficienten -um^OD, som tar h?nsyn till den oj?mna f?rdelningen av sp?nningar i armeringen l?ngs l?ngden av den lutande sektionen. Dessutom, f?r svetsad tv?rf?rst?rkning fr?n tr?d av klass BP-I och stavarmering av klass A-III, har koefficienten Vs2 = 0,9 inf?rts, med h?nsyn tagen till m?jligheten f?r spr?d fraktur av kl?mmornas svetsfog. V?rdena f?r de ber?knade motst?nden f?r tv?rf?rst?rkning vid ber?kning av tv?rkraften Rsw, med h?nsyn till koefficienterna yst, anges i tabellen. 1 och 2 adj. V.

Dessutom b?r de ber?knade resistanserna Rs, Rsc och Rsw multipliceras med driftsf?rh?llandenskoefficienterna: Ys3, 7*4 - med upprepad applicering av belastning (se kapitel VIII); ysb^lx/lp eller uz

1x/1ap - i zonen f?r sp?nnings?verf?ring och i zonen f?r f?rankring av icke-f?rsp?nd f?rst?rkning utan ankare; 7^6 - vid arbete med h?gh?llfast armering vid sp?nningar ?ver den nominella str?ckgr?nsen (7o.2.

Armeringens konstruktionsmotst?nd f?r ber?kningar f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd s?tts till en tillf?rlitlighetsfaktor f?r armeringen p? 7s = 1, d.v.s. tas lika med standardv?rdena f?r Rs,ser=Rsn och ing?r i ber?kningen med koefficienten f?r f?rst?rkningens driftsf?rh?llanden

Sprickmotst?ndet hos en armerad betongkonstruktion ?r dess motst?nd mot sprickbildning i steg I av sp?nnings-t?jningstillst?ndet eller dess motst?nd mot sprick?ppning i steg II av sp?nnings-t?jningstillst?ndet.

Vid ber?kning st?lls olika krav p? sprickh?llfastheten hos en armerad betongkonstruktion eller dess delar, beroende p? vilken typ av armering som anv?nds. Dessa krav g?ller normala sprickor och sprickor som lutar mot elementets l?ngdaxel och ?r indelade i tre kategorier:

?ppnandet av sprickor under konstant, l?ngvarig och kortvarig belastning anses vara kortlivad; L?ngvarig anses vara ?ppning av sprickor under inverkan av endast konstanta och l?ngvariga belastningar. Den maximala sprick?ppningsbredden (isgs\ - kortsiktig och asgs2 l?ngsiktig), som s?kerst?ller normal drift av byggnader, korrosionsbest?ndighet hos armeringen och h?llbarhet hos strukturen, beroende p? kategorin av sprickmotst?ndskrav, b?r inte ?verstiga 0,05- 0,4 mm (tabell II .2).

F?rsp?nda element under v?tske- eller gastryck (tankar, tryckr?r etc.), med en helt utstr?ckt sektion med st?ng- eller tr?df?rst?rkning, samt med en delvis komprimerad sektion med tr?darmering med en diameter p? 3 mm eller mindre, m?ste uppfyllas kraven f?r de f?rsta kategorierna. Andra f?rsp?nda element, beroende p? konstruktionens f?rh?llanden och typen av f?rst?rkning, m?ste uppfylla kraven f?r den andra eller tredje kategorin.

Proceduren f?r att ta h?nsyn till laster vid ber?kning av sprickmotst?nd beror p? kategorin av krav f?r sprickmotst?nd: f?r kraven i den f?rsta kategorin utf?rs ber?kningen enligt designlaster med en s?kerhetsfaktor f?r last yf>l (som i h?llfasthetsber?kningar); f?r kraven f?r den andra och tredje kategorin, utf?rs ber?kningen under p?verkan av belastningar med koefficienten V/=b av den andra kategorin utf?rs ber?kningen f?r verkan av designlaster med koefficienten yf>U ber?kning f?r bildning av sprickor f?r att best?mma behovet Tester f?r sprick?ppning enligt kraven i den tredje kategorin utf?rs under ?tg?rden; av laster med koefficienten Y/-1. Vid ber?kning av sprickmotst?nd beaktas den kombinerade verkan av alla laster, utom speciella. S?rskilda belastningar beaktas vid ber?kningen av sprickbildning i de fall sprickor leder till en katastrofal situation. Ber?kning f?r att st?nga sprickor under kraven i den andra kategorin utf?rs under inverkan av konstanta och l?ngvariga belastningar med en koefficient y/-1. Proceduren f?r att ta h?nsyn till belastningar ges i tabellen. P.Z. Vid ?ndsektionerna av f?rsp?nda element inom l?ngden av sp?nnings?verf?ringszonen fr?n armering till betong 1P ?r sprickbildning inte till?ten under den kombinerade verkan av alla belastningar (utom speciella) som inf?rs i ber?kningen med koefficienten Y/ =L DETTA krav orsakas av att f?r tidig uppkomst av sprickor i betong vid ?ndsektioner av element - kan leda till att armeringen dras ut ur betongen under belastning och pl?tslig f?rst?relse.

?kande avb?jningar. Inverkan av dessa sprickor beaktas i strukturella ber?kningar. F?r element som arbetar under f?rh?llanden med upprepade upprepade belastningar och konstruerade f?r uth?llighet ?r det inte till?tet att bilda s?dana sprickor.

Gr?nstillst?nd f?r den f?rsta gruppen. H?llfasthetsber?kningar ?r baserade p? steg III av sp?nnings-t?jningstillst?ndet. Sektionen av strukturen har den erforderliga styrkan om krafterna fr?n designlasterna inte ?verstiger krafterna som uppfattas av sektionen vid materialens designmotst?nd, med h?nsyn till driftsf?rh?llandenskoefficienten. Kraften fr?n designlaster T (till exempel b?jmoment eller longitudinell kraft) ?r en funktion av standardlaster, tillf?rlitlighetsfaktorer och andra faktorer C (designschema, dynamisk koefficient, etc.).

Gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen. Ber?kning av bildandet av sprickor, normala och lutande mot elementets l?ngdaxel, utf?rs f?r att kontrollera sprickmotst?ndet hos element som ?r f?rem?l f?r kraven i den f?rsta kategorin, samt f?r att avg?ra om sprickor uppst?r i element vars sprickmotst?nd ?r f?rem?l f?r kraven i den andra och tredje kategorin. Man tror att sprickor vinkelr?ta mot l?ngdaxeln inte uppst?r om kraften T (b?jmoment eller l?ngdkraft) fr?n p?verkan av laster inte ?verstiger kraften TSgs, som kan absorberas av elementets sektion

Man tror att sprickor som lutar mot elementets l?ngdaxel inte uppst?r om de huvudsakliga dragsp?nningarna i betongen inte ?verstiger de ber?knade v?rdena,

Ber?kning av sprick?ppning, normal och lutande mot l?ngdaxeln, best?r i att best?mma sprick?ppningens bredd vid dragarmeringsniv?n och j?mf?ra den med den maximala ?ppningsbredden. Data om maximal sprick?ppningsbredd ges i tabell. II.3.

Ber?kning baserad p? f?rskjutningar best?r av att best?mma avb?jningen av ett element p? grund av belastningar, med h?nsyn till varaktigheten av deras verkan och j?mf?ra den med den maximala avb?jningen.

Gr?nsavb?jningar s?tts av olika krav: tekniska, p? grund av normal drift av kranar, tekniska installationer, maskiner etc.; strukturell, p? grund av p?verkan av angr?nsande element som begr?nsar deformationer, behovet av att motst? givna sluttningar etc.; estetisk.

Den maximala nedb?jningen av f?rsp?nda element kan ?kas med h?jden av nedb?jningen, om detta inte begr?nsas av tekniska eller designm?ssiga krav.

F?rfarandet f?r att ta h?nsyn till belastningar vid ber?kning av avb?jningar ?r fastst?llt enligt f?ljande: n?r det begr?nsas av tekniska eller designkrav - f?r verkan av konstanta, l?ngvariga och kortsiktiga belastningar; n?r de begr?nsas av estetiska krav - till effekten av konstanta och l?ngvariga belastningar. I detta fall antas belastningsp?litlighetsfaktorn vara Yf

De maximala nedb?jningar som fastst?llts av standarderna f?r olika armerade betongelement anges i tabell II.4. Den maximala nedb?jningen av konsolerna, relaterad till konsolens ?verh?ng, antas vara dubbelt s? stor.

Dessutom m?ste en ytterligare ber?kning av instabilitet utf?ras f?r golvplattor av armerad betong, trappor, avsatser etc. som inte ?r anslutna till intilliggande element: den extra avb?jningen fr?n en kortvarig koncentrerad last p? 1000 N med den mest ogynnsamma schema f?r dess till?mpning b?r inte ?verstiga 0,7 mm.

Ber?kningsmetod f?r gr?nstillst?nd

Kapitel 2. Experimentella grunder f?r teorin om motst?ndskraft hos armerad betong och metoder f?r ber?kning av armerade betongkonstruktioner Ber?kningsmetod baserad p? gr?nstillst?nd 1. Metodens v?sen Metod

Ber?kningsmetod f?r gr?nstillst?nd

F?r st?lkonstruktioner fastst?lls tv? designgr?nstillst?nd:

det f?rsta konstruktionsgr?nstillst?ndet best?ms av b?rf?rm?gan (h?llfasthet, stabilitet eller uth?llighet); alla st?lkonstruktioner m?ste uppfylla detta gr?nstillst?nd;
det andra designgr?nstillst?ndet, best?mt av utvecklingen av alltf?r stora deformationer (avb?jningar och f?rskjutningar); Detta begr?nsningstillst?nd m?ste uppfyllas av strukturer i vilka storleken p? deformationerna kan begr?nsa m?jligheten till deras funktion.

Det f?rsta ber?knade gr?nstillst?ndet uttrycks av oj?mlikheten

d?r N ?r konstruktionskraften i strukturen fr?n summan av effekterna av konstruktionsbelastningar P i den mest ogynnsamma kombinationen;

F ?r konstruktionens b?rf?rm?ga, som ?r en funktion av konstruktionens geometriska dimensioner, konstruktionsmotst?ndet hos materialet R och driftsf?rh?llandenskoefficienten m.

De maximala laster som fastst?llts av standarderna (SNiP) som ?r till?tna under normal drift av strukturer kallas standardlaster Rn (se bilaga I, Laster och f?rbelastningsfaktorer).

V?rdena p? koefficienterna p anges i tabellen Standard- och designlaster, ?verbelastningsfaktorer.

F?r byggst?l antas standardmotst?ndet vara lika med str?ckgr?nsen,

(f?r den vanligaste byggnadsst?lsorten St. 3 s t = 2 400 kg/cm 2).

F?r vanliga l?gkolst?l k = 0,9 och f?r h?gkvalitativa st?l (l?glegerade) k = 0,85.

Det ber?knade motst?ndet R- detta ?r en sp?nning lika med l?gsta m?jliga v?rde p? materialets str?ckgr?ns, vilket accepteras f?r strukturen som gr?nsv?rde.

Dessutom, f?r konstruktionens s?kerhet, m?ste alla m?jliga avvikelser fr?n normala f?rh?llanden som orsakas av konstruktionens funktionsegenskaper beaktas (till exempel f?rh?llanden som leder till ?kad korrosion, etc.). F?r att g?ra detta introduceras driftsvillkorskoefficienten m, som f?r de flesta strukturer och anslutningar tas lika med enhet (se Driftsvillkorskoefficienter m bilaga).

S?ledes kommer huvuddesignekvationen (1.I) att ha f?ljande form:

n?r man testar en struktur f?r styrka under inverkan av axiella krafter eller moment

d?r N och M ?r de ber?knade axiella krafterna eller momenten fr?n de ber?knade lasterna (med h?nsyn till ?verbelastningsfaktorer); F nt - nettotv?rsnittsarea (minus h?l); W nt - motst?ndsmoment f?r n?tsektionen (minus h?l);

vid kontroll av strukturens stabilitet

d?r F br och W br - area och motst?ndsmoment f?r bruttosektionen (utan avdrag f?r h?l); f och f b ?r koefficienter som reducerar designmotst?ndet till v?rden som s?kerst?ller stabil j?mvikt.

D?rf?r, tillsammans med formlerna i formerna (4.I) och (5.I), kommer vi att skriva dessa formler i arbetsform i termer av ber?knade sp?nningar, till exempel:

d?r s ?r konstruktionssp?nningen i konstruktionen (baserat p? konstruktionsbelastningarna).

* V?rdena f?r standardmotst?nd och enhetlighetskoefficienter anges i "Byggnormer och regler" (SNiP), s?v?l som i "Normer och tekniska villkor f?r konstruktion av st?lkonstruktioner" (NiTU 121-55).

"Design av st?lkonstruktioner",

Gr?nstillst?ndsber?kningsmetod - Metodik f?r ber?kning av st?lkonstruktioner - Konstruktionsgrunder - Konstruktion av st?lkonstruktioner

Vid ber?kning med denna metod beaktas strukturen i dess dimensionerande gr?nstillst?nd. Det ber?knade gr?nstillst?ndet anses vara f?ljande tillst?nd...

Tv? grupper av gr?nstillst?nd

Ber?kning baserad p? gr?nstillst?nden f?r den f?rsta gruppen utf?rs f?r att f?rhindra:

Spr?d, tr?gflytande eller annan typ av fel (h?llfasthetsber?kning, med h?nsyn till, om n?dv?ndigt, strukturens avb?jning f?re f?rst?relse);

F?rlust av stabilitet av strukturens form (ber?kning f?r stabiliteten hos tunnv?ggiga strukturer etc.) eller dess position (ber?kning f?r v?ltning och glidning av st?dmurar, excentriskt belastade h?ga fundament; ber?kning f?r uppstigning av nedgr?vda eller underjordiska tankar , etc.);

Utmattningsfel (ber?kning av uth?lligheten hos strukturer under p?verkan av upprepade r?rliga eller pulserande belastningar: kranbalkar, slipers, ramfundament och golv f?r obalanserade maskiner etc.);

F?rst?relse fr?n den kombinerade p?verkan av kraftfaktorer och ogynnsam p?verkan av den yttre milj?n (periodisk eller konstant exponering f?r en aggressiv milj?, omv?xlande frysning och upptining, etc.).

Ber?kningar baserade p? gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen utf?rs f?r att f?rhindra:

Bildning av ?verdriven eller l?ngvarig ?ppning av sprickor (om, enligt driftsf?rh?llanden, bildning eller f?rl?ngd ?ppning av sprickor ?r till?ten);

?verdrivna r?relser (avb?jningar, rotationsvinklar, snedvinklar och vibrationsamplituder).

V?rdena p? belastningar, motst?nd hos betong och armering fastst?lls enligt kapitlen i SNiP "Belastningar och st?tar" och "Betong- och armerade betongkonstruktioner".

Klassificering av laster. Standard- och designlaster

Beroende p? verkans varaktighet delas laster in i permanenta och tillf?lliga. Tillf?lliga belastningar ?r i sin tur uppdelade i l?ngvarig, kortsiktig och speciell.

Belastningar fr?n vikten av b?rande och omslutande konstruktioner av byggnader och konstruktioner, jordens massa och tryck och effekterna av f?rsp?nda armerade betongkonstruktioner ?r konstanta.

Standardlaster fastst?lls av standarder baserade p? en f?rutbest?md sannolikhet att ?verskrida medelv?rden eller baserat p? nominella v?rden. Standard konstanta belastningar accepteras baserat p? designv?rdena f?r de geometriska och designparametrarna och

Genomsnittliga densitetsv?rden. Regulatorisk tillf?llig; tekniska belastningar och installationsbelastningar st?lls in enligt de h?gsta v?rdena som tillhandah?lls f?r normal drift; sn? och vind - enligt genomsnittet av ?rliga ogynnsamma v?rden eller enligt ogynnsamma v?rden som motsvarar en viss genomsnittlig period av deras upprepningar.

Konstruktionslaster f?r ber?kning av konstruktioner f?r h?llfasthet och stabilitet best?ms genom att multiplicera standardlasten med lasts?kerhetsfaktorn Yf, vanligtvis st?rre ?n en, t.ex. G= Gnyt. Tillf?rlitlighetsfaktor beroende p? vikten av betong och armerade betongkonstruktioner Yf = M; p? vikten av konstruktioner gjorda av betong med l?tta ballastmaterial (med en genomsnittlig densitet p? 1800 kg/m3 eller mindre) och olika skrid, ?terfyllningar, isoleringsmaterial tillverkade i fabriken, Yf = l.2, under installationen Yf = l>3 ; fr?n olika tempor?ra laster beroende p? deras v?rde Yf = l. 2. 1.4. ?verbelastningskoefficienten fr?n vikten av strukturer vid ber?kning av positionens stabilitet mot flytande, kantring och glidning, s?v?l som i andra fall n?r en minskning av massan f?rs?mrar strukturens driftsf?rh?llanden, antas vara yf = 0,9. Vid ber?kning av konstruktioner i byggskedet multipliceras de ber?knade korttidslasterna med en faktor 0,8. Konstruktionsbelastningar f?r ber?kning av strukturer f?r deformationer och f?rskjutningar (f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd) tas lika med standardv?rden med koefficienten Yf = l-

Tv? grupper av huvudlastkombinationer beaktas. Vid ber?kning av strukturer f?r huvudkombinationerna i den f?rsta gruppen beaktas konstanta, l?ngvariga och en kortsiktiga belastningar; Vid ber?kning av strukturer f?r huvudkombinationerna i den andra gruppen beaktas konstanta, l?ngvariga och tv? (eller fler) kortsiktiga belastningar; i detta fall m?ste v?rdena f?r korttidsbelastningar eller de krafter som motsvarar dem multipliceras med en kombinationskoefficient lika med 0,9.

Minskad belastning. Vid ber?kning av pelare, v?ggar och fundament i flerv?ningsbyggnader kan tillf?lliga belastningar p? golv minskas, med h?nsyn till graden av sannolikhet f?r deras samtidiga verkan, genom att multiplicera med en faktor

D?r a - tas lika med 0,3 f?r bostadshus, kontorsbyggnader, sovsalar etc. och lika med 0,5 f?r olika rum: l?srum, m?ten, shoppingrum etc.; t ?r antalet belastade v?ningar ovanf?r den sektion som avses.

Standarderna till?ter ocks? att minska tillf?lliga belastningar vid ber?kning av balkar och tv?rbalkar, beroende p? arean p? det belastade golvet.

F?rst?rkt betong

Prefabricerad betong och armerad betong: egenskaper och produktionsmetoder

Industriell teknik har aktivt utvecklats i Sovjetunionen sedan mitten av f?rra seklet, och utvecklingen av byggindustrin kr?vde ett stort antal olika material. Uppfinningen av prefabricerad armerad betong blev en slags teknisk revolution i landets liv, ...

DIY p?ldrivare

En p?lf?rare eller en p?lf?rare kan organiseras med en bil med baksk?rmen borttagen (bakhjulsdrift p? mekanik), upph?jd p? en domkraft och med endast f?lgen ist?llet f?r ett hjul. En kabel kommer att lindas runt f?lgen - det h?r ?r...

REKONSTRUKTION AV INDUSTRIBYGGNADER

1. Uppgifter och metoder f?r ?teruppbyggnad av byggnader ?teruppbyggnad av byggnader kan f?rknippas med utbyggnad av produktion, teknisk modernisering. process, installation av ny utrustning etc. Samtidigt ?r det n?dv?ndigt att l?sa komplexa tekniska problem i samband med ...

rullar (tillplattande maskin) diameter fr?n 400 mm.,

elektrisk mattork (fl?de),

transport?rer, transport?rer, skruvar.

Tv? grupper av gr?nstillst?nd

Gr?nsl?gen anses vara s?dana d?r strukturer inte l?ngre uppfyller de krav som st?lls p? dem under drift, dvs. de f?rlorar

Grunder f?r ber?kningar baserade p? gr?nstillst?nd. Ber?kning av strukturella delar av solid sektion.

I enlighet med g?llande standarder i Ryssland m?ste tr?konstruktioner ber?knas med gr?nstillst?ndsmetoden.

Gr?nstillst?nd f?r strukturer ?r de d?r de upph?r att uppfylla driftskraven. Den yttre orsaken som leder till gr?nstillst?ndet ?r kraftp?verkan (externa belastningar, reaktiva krafter). Gr?nstillst?nd kan uppst? under p?verkan av driftsf?rh?llandena f?r tr?konstruktioner, s?v?l som materialens kvalitet, dimensioner och egenskaper. Det finns tv? grupper av gr?nstillst?nd:

1 – vad g?ller b?rf?rm?ga (h?llfasthet, stabilitet).

2 – genom deformationer (avb?jningar, f?rskjutningar).

F?rsta gruppen gr?nstillst?nd k?nnetecknas av f?rlust av b?righet och fullst?ndig ol?mplighet f?r vidare drift. ?r den mest ansvarsfulla. I tr?konstruktioner kan f?ljande gr?nstillst?nd f?r den f?rsta gruppen intr?ffa: f?rst?relse, f?rlust av stabilitet, v?ltning, oacceptabel krypning. Dessa gr?nstillst?nd intr?ffar inte om f?ljande villkor ?r uppfyllda:

de d?r. n?r normala p?frestningar ( s ) och skjuvsp?nning ( t ) inte ?verskrida ett visst gr?nsv?rde R, kallas designmotst?nd.

Andra gruppen gr?nstillst?nd k?nnetecknas av s?dana egenskaper d?r driften av strukturer eller strukturer, ?ven om de ?r sv?ra, inte ?r helt uteslutna, d.v.s. designen blir ol?mplig endast f?r vanligt drift. En strukturs l?mplighet f?r normal drift best?ms vanligtvis av avb?jningar

Detta inneb?r att bockningselement eller strukturer ?r l?mpliga f?r normal drift n?r det st?rsta v?rdet av nedb?jning/spannf?rh?llandet ?r mindre ?n den maximalt till?tna relativa nedb?jningen [ f/ l] (enligt SNiP II-25-80).

Syftet med konstruktionsber?kningar ?r att f?rhindra uppkomsten av n?got av de m?jliga gr?nstillst?nden, b?de under transport och installation och under drift av konstruktioner. Ber?kningen f?r det f?rsta gr?nstillst?ndet utf?rs enligt de ber?knade belastningsv?rdena, och f?r det andra - enligt standardv?rdena. Standardv?rden f?r externa belastningar anges i SNiP "Belastningar och st?tar". De ber?knade v?rdena erh?lls med h?nsyn till lasts?kerhetsfaktorn g n. Strukturer ?r utformade f?r att motst? en ogynnsam kombination av belastningar (egen vikt, sn?, vind), vars sannolikhet beaktas av kombinationskoefficienter (enligt SNiP "Belastningar och st?tar").

Den huvudsakliga egenskapen hos material som bed?ms deras f?rm?ga att motst? kraft ?r normativt motst?nd R n . Tr?ets standardbest?ndighet ber?knas baserat p? resultaten av ett flertal tester av sm? prover av rent (utan defekter) tr? av samma art, med en fukthalt p? 12%:

R n = , Var

– aritmetiskt medelv?rde f?r dragh?llfasthet,

V– variationskoefficient,

t– indikator p? tillf?rlitlighet.

Regulatoriskt motst?nd R n ?r den l?gsta sannolikhetsgr?nsen f?r h?llfasthet f?r rent tr?, erh?llen genom statisk bearbetning av resultaten av tester av sm? standardprover f?r kortvariga belastningar.

Designmotst?nd R - detta ?r den maximala sp?nningen som ett material i en struktur kan motst? utan att kollapsa, med h?nsyn till alla ogynnsamma faktorer under driftsf?rh?llanden som minskar dess styrka.

N?r man g?r fr?n normativt motst?nd R n till det ber?knade R det ?r n?dv?ndigt att ta h?nsyn till p?verkan p? tr?ets h?llfasthet av l?ngvariga belastningar, defekter (knutar, tv?rskikt, etc.), ?verg?ngen fr?n sm? standardprover till element av byggnadsdimensioner. Den kombinerade inverkan av alla dessa faktorer beaktas av s?kerhetsfaktorn f?r materialet ( Till). Det ber?knade motst?ndet erh?lls genom att dividera R n om s?kerhetsfaktorn f?r materialet:

Till dl=0,67 – varaktighetskoefficient under den kombinerade verkan av permanenta och tillf?lliga belastningar;

Till ett = 0,27?0,67 – likformighetskoefficient, beroende p? typen av sp?nningstillst?nd, med h?nsyn till p?verkan av defekter p? tr?ets h?llfasthet.

Minsta v?rde Till ett tas under stretching, d? p?verkan av defekter ?r s?rskilt stor. Ber?knat motst?nd Till ges i tabellen. 3 SNiP II-25-80 (f?r barrtr?). R tr? av andra arter erh?lls med hj?lp av ?verg?ngskoefficienter, ocks? angivna i SNiP.

S?kerheten och styrkan hos tr?- och tr?konstruktioner beror p? temperatur- och luftfuktighetsf?rh?llanden. Befuktning fr?mjar tr?ruttnande och f?rh?jda temperaturer (ut?ver en viss gr?ns) minskar dess styrka. Att ta h?nsyn till dessa faktorer kr?ver inf?randet av arbetsvillkorskoefficienter: m V <=1, m T <=1.

Dessutom kr?ver SNiP att man tar h?nsyn till skiktkoefficienten f?r limmade element: m sl = 0,95?1,1;

str?lkoefficient f?r helljus med en h?jd ?ver 50 cm: m b <=1;

b?jningskoefficient f?r b?jda limmade element: m gn<=1 osv.

Elasticitetsmodulen f?r tr?, oavsett art, antas vara lika med:

Konstruktionsegenskaperna f?r byggplywood ges ocks? i SNiP, och vid kontroll av sp?nningar i plywoodelement, som f?r tr?, inf?rs drifttillst?ndskoefficienter m. Dessutom, f?r designmotst?ndet hos tr? och plywood, inf?rs en koefficient m dl=0,8 om den totala konstruktionskraften fr?n permanenta och tillf?lliga belastningar ?verstiger 80 % av den totala konstruktionskraften. Denna faktor inf?rs ut?ver den minskning som ing?r i s?kerhetsfaktorn f?r materialet.

F?rel?sning nr 2 Grunderna f?r ber?kning efter gr?nstillst?nd

F?rel?sning nr 2 Grunder i ber?kningar baserade p? gr?nstillst?nd. Ber?kning av strukturella delar av solid sektion. I enlighet med g?llande standarder i Ryssland m?ste tr?konstruktioner ber?knas enligt

Ber?kning baserad p? gr?nstillst?nd

Gr?nsl?gen- detta ?r f?rh?llanden d?r konstruktionen inte l?ngre kan anv?ndas till f?ljd av yttre belastningar och inre belastningar. I konstruktioner av tr? och plast kan tv? grupper av gr?nstillst?nd uppst? - det f?rsta och det andra.

Ber?kning av gr?nstillst?nd f?r strukturer som helhet och dess delar m?ste utf?ras f?r alla stadier: transport, installation och drift - och m?ste ta h?nsyn till alla m?jliga kombinationer av laster. Syftet med ber?kningen ?r att f?rhindra antingen det f?rsta eller det andra gr?nstillst?ndet under processerna f?r transport, montering och drift av strukturen. Detta g?rs utifr?n att ta h?nsyn till standard- och designlaster och materialresistanser.

Gr?nstillst?ndsmetoden ?r det f?rsta steget f?r att s?kerst?lla tillf?rlitligheten hos byggnadskonstruktioner. Tillf?rlitlighet ?r f?rm?gan hos ett objekt att bibeh?lla den kvalitet som ?r inneboende i dess design under drift. Specificiteten hos teorin om tillf?rlitlighet f?r byggnadsstrukturer ?r behovet av att ta h?nsyn till slumpm?ssiga v?rden f?r belastningar p? system med slumpm?ssiga styrkaindikatorer. Ett karakteristiskt k?nnetecken f?r gr?nstillst?ndsmetoden ?r att alla initiala v?rden som anv?nds i ber?kningen, slumpm?ssigt till sin natur, representeras i standarderna av deterministiska, vetenskapligt baserade, normativa v?rden, och p?verkan av deras variabilitet p? strukturernas tillf?rlitlighet ?r beaktas av motsvarande koefficienter. Var och en av tillf?rlitlighetskoefficienterna tar h?nsyn till variabiliteten f?r endast ett initialt v?rde, dvs. ?r av privat karakt?r. D?rf?r kallas gr?nstillst?ndsmetoden ibland f?r partialkoefficientmetoden. Faktorer vars variation p?verkar strukturernas tillf?rlitlighetsniv? kan klassificeras i fem huvudkategorier: laster och p?verkan; geometriska dimensioner av strukturella element; grad av ansvar f?r strukturer; mekaniska egenskaper hos material; konstruktionens driftsf?rh?llanden. L?t oss ?verv?ga de listade faktorerna. En eventuell avvikelse av standardlaster upp eller ner beaktas av lasts?kerhetsfaktorn 2, som beroende p? typ av last har ett annat v?rde st?rre eller mindre ?n ett. Dessa koefficienter, tillsammans med standardv?rden, presenteras i kapitel SNiP 2.01.07-85 Design Standards. "Belastningar och st?tar." Sannolikheten f?r den kombinerade verkan av flera laster beaktas genom att multiplicera lasterna med kombinationsfaktorn, som presenteras i samma kapitel i standarderna. M?jlig ogynnsam avvikelse av de geometriska dimensionerna av strukturella element beaktas av noggrannhetskoefficienten. Denna koefficient accepteras dock inte i sin rena form. Denna faktor anv?nds vid ber?kning av geometriska egenskaper, med de ber?knade parametrarna f?r sektioner med en minustolerans. F?r att rimligt balansera kostnaderna f?r byggnader och konstruktioner f?r olika ?ndam?l inf?rs en tillf?rlitlighetskoefficient f?r det avsedda ?ndam?let< 1. Степень капитальности и ответственности зданий и сооружений разбивается на три класса ответственности. Этот коэффициент (равный 0,9; 0,95; 1) вводится в качестве делителя к значению расчетного сопротивления или в качестве множителя к значению расчетных нагрузок и воздействий.

Huvudparametern f?r ett material motst?nd mot kraftp?verkan ?r standardresistansen som fastst?llts av regulatoriska dokument baserat p? resultaten av statistiska studier av variabiliteten av de mekaniska egenskaperna hos material genom att testa materialprover med standardmetoder. En m?jlig avvikelse fr?n standardv?rden tas med i ber?kningen av tillf?rlitlighetskoefficienten f?r materialet ym > 1. Den ?terspeglar den statistiska variationen av egenskaperna hos material och deras skillnad fr?n egenskaperna hos testade standardprover. Karakteristiken som erh?lls genom att dividera standardresistansen med koefficienten m kallas designresistansen R. Denna huvudsakliga egenskap hos tr?styrka ?r standardiserad av SNiP P-25-80 "Design Standards. Tr?konstruktioner."

Den ogynnsamma p?verkan av milj?n och driftmilj?n, s?som: vind- och installationsbelastningar, sektionsh?jd, temperatur- och luftfuktighetsf?rh?llanden, tas med i ber?kningen genom att inf?ra driftsf?rh?llandenskoefficienter t kan vara mindre ?n en om denna faktor eller en kombination av faktorer minskar konstruktionens b?rf?rm?ga, och fler enheter – i motsatt fall. F?r tr? presenteras dessa koefficienter i SNiP 11-25-80 "Designstandarder.

Standardgr?nsv?rden f?r deformationer uppfyller f?ljande krav: a) tekniska (s?kerst?ller f?rh?llanden f?r normal drift av maskiner och hanteringsutrustning, instrumentering etc.); b) strukturell (s?kerst?llande av integriteten hos intilliggande strukturella element, deras fogar, f?rekomsten av ett gap mellan b?rande strukturer och skiljev?ggar, korsvirke, etc., s?kerst?lla specificerade sluttningar); c) estetiskt och psykologiskt (ger gynnsamma intryck fr?n utseendet p? strukturer, f?rhindrar k?nslan av fara).

Storleken p? de maximala avb?jningarna beror p? sp?nnvidden och typen av p?lagda belastningar. F?r tr?konstruktioner som t?cker byggnader under konstanta och tillf?lliga l?ngtidsbelastningar str?cker sig den maximala nedb?jningen fr?n (1/150) - i till (1/300) (2). Tr?ets h?llfasthet minskar ocks? under inverkan av vissa kemiska preparat f?r biologiska skador, inf?rda under tryck i autoklaver till ett avsev?rt djup. I detta fall ?r drifttillst?ndskoefficienten Tia = 0,9. Inverkan av sp?nningskoncentrationen i konstruktionssektionerna av dragelement f?rsvagade av h?l, s?v?l som i bockningselement av rundvirke med trimning i konstruktionssektionen, ?terspeglas av drifttillst?ndskoefficienten t0 = 0,8. Tr?ets deformerbarhet vid ber?kning av tr?konstruktioner f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd tas med i ber?kningen av den grundl?ggande elasticitetsmodulen E, som, n?r kraften riktas l?ngs tr?fibrerna, antas vara 10 000 MPa och 400 MPa tv?rs ?ver fibrerna. Vid ber?kning av stabilitet antogs elasticitetsmodulen vara 4500 MPa. Den grundl?ggande skjuvmodulen f?r tr? (6) i b?da riktningarna ?r 500 MPa. Poissons f?rh?llande mellan tr? ?ver fibrerna med sp?nningar riktade l?ngs fibrerna antas vara lika med pdo o = 0,5, och l?ngs fibrerna med sp?nningar riktade ?ver fibrerna, n900 = 0,02. Eftersom belastningens varaktighet och niv? p?verkar inte bara h?llfastheten utan ocks? deformationsegenskaperna hos tr?, multipliceras v?rdet av elasticitetsmodulen och skjuvmodulen med koefficienten mt = 0,8 vid ber?kning av strukturer i vilka sp?nningar i element som h?rr?r fr?n permanenta element. och tillf?lliga l?ngtidsbelastningar ?verstiger 80 % av den totala sp?nningen fr?n alla belastningar. Vid ber?kning av metall-tr?konstruktioner tas de elastiska egenskaperna och designmotst?nden hos st?l och anslutningar av st?lelement, s?v?l som f?rst?rkning, enligt kapitlen i SNiP f?r konstruktion av st?l- och armerade betongkonstruktioner.

Av alla pl?tkonstruktionsmaterial som anv?nder tr?r?varor rekommenderas endast plywood att anv?ndas som element i b?rande strukturer, vars grundl?ggande designmotst?nd anges i tabell 10 i SNiP P-25-80. Under l?mpliga driftsf?rh?llanden f?r limplywoodstrukturer ger ber?kningar baserade p? den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd m?jlighet att multiplicera de grundl?ggande designmotst?nden f?r plywood med driftsf?rh?llandenskoefficienterna TV, TY, TN och TL. Vid ber?kning enligt den andra gruppen av gr?nstillst?nd tas de elastiska egenskaperna hos plywood i arkets plan enligt tabellen. 11 SNiP P-25-80. Elasticitetsmodulen och skjuvmodulen f?r strukturer under olika driftsf?rh?llanden, s?v?l som de som uts?tts f?r den kombinerade p?verkan av permanenta och tillf?lliga l?ngtidsbelastningar, b?r multipliceras med motsvarande koefficienter f?r driftsf?rh?llanden som anv?nds f?r tr?

F?rsta gruppen Farligaste. Det best?ms av ol?mplighet f?r anv?ndning n?r konstruktionen f?rlorar sin b?rf?rm?ga till f?ljd av f?rst?relse eller f?rlust av stabilitet. Detta h?nder inte medan den maximala normala O eller skjuvsp?nningar i dess element inte ?verstiger den ber?knade (minsta) motst?ndskraften hos materialen som de ?r gjorda av. Detta villkor skrivs av formeln

De begr?nsande tillst?nden f?r den f?rsta gruppen inkluderar: f?rst?relse av n?got slag, allm?n f?rlust av stabilitet hos en struktur eller lokal f?rlust av stabilitet hos ett strukturellt element, brott mot leder som g?r strukturen till ett variabelt system, utveckling av kvarvarande deformationer av oacceptabel storlek . Ber?kningen av b?rf?rm?gan g?rs utifr?n det troliga v?rsta fallet, n?mligen: materialets h?gsta belastning och l?gsta motst?nd, med h?nsyn tagen till alla faktorer som p?verkar det. Ogynnsamma kombinationer anges i normerna.

Andra gruppen mindre farligt. Det best?ms av strukturens ol?mplighet f?r normal drift n?r den b?jer sig till en oacceptabel m?ngd. Detta h?nder inte f?rr?n dess maximala relativa avb?jning /// inte ?verskrider de maximalt till?tna v?rdena. Detta villkor skrivs av formeln

Ber?kningen av tr?konstruktioner enligt det andra gr?nstillst?ndet f?r deformationer g?ller fr?mst b?jbara konstruktioner och syftar till att begr?nsa deformationernas storlek. Ber?kningarna ?r baserade p? standardbelastningar utan att multiplicera dem med s?kerhetsfaktorer, under antagande av elastisk drift av tr?et. Ber?kningen f?r deformationer utf?rs utifr?n tr?ets genomsnittliga egenskaper och inte p? de reducerade, som vid kontroll av b?rf?rm?gan. Detta f?rklaras av det faktum att en ?kning av avb?jning i vissa fall, n?r tr? av l?g kvalitet anv?nds, inte utg?r en fara f?r strukturernas integritet. Detta f?rklarar ocks? det faktum att deformationsber?kningar utf?rs f?r standardbelastningar, och inte f?r design. F?r att illustrera det begr?nsande tillst?ndet f?r den andra gruppen kan vi ge ett exempel n?r, som ett resultat av oacceptabel avb?jning av takbj?lken, uppst?r sprickor i takbel?ggningen. Fuktl?ckaget i detta fall st?r byggnadens normala drift, vilket leder till en minskning av tr?ets h?llbarhet p? grund av dess fukt, men samtidigt forts?tter byggnaden att anv?ndas. Ber?kning baserad p? det andra gr?nstillst?ndet har som regel en underordnad betydelse, eftersom Det viktigaste ?r att s?kerst?lla b?rf?rm?gan. Emellertid ?r begr?nsningar av nedb?jningar s?rskilt viktiga f?r strukturer med duktila anslutningar. D?rf?r m?ste deformationer av tr?konstruktioner (kompositstolpar, kompositbalkar, br?de- och spikkonstruktioner) best?mmas med h?nsyn till p?verkan av anslutningarnas ?verensst?mmelse (SNiP P-25-80. Tabell 13).

Massor, agerar p? strukturer best?ms av byggregler och regler - SNiP 2.01.07-85 "Belastningar och p?verkan". Vid ber?kning av konstruktioner av tr? och plast beaktas fr?mst den konstanta belastningen fr?n egenvikten av konstruktioner och andra byggnadselement g och kortvariga belastningar fr?n vikten av sn? S, vindtrycket W. Belastningar fr?n vikten av m?nniskor och utrustning beaktas ocks?. Varje last har ett standard- och designv?rde. Det ?r l?mpligt att beteckna standardv?rdet med index n.

Standardlaster?r startv?rdena f?r lasterna: Tillf?lliga laster best?ms som ett resultat av bearbetning av data fr?n l?ngtidsobservationer och m?tningar. Konstanta laster ber?knas utifr?n egenvikten och volymen av strukturer, andra byggnadselement och utrustning. Standardlaster beaktas vid ber?kning av strukturer f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd - f?r nedb?jningar.

Design laddar best?ms p? grundval av normativa, med h?nsyn till deras m?jliga variation, s?rskilt upp?t. F?r att g?ra detta multipliceras v?rdena f?r standardlaster med lasts?kerhetsfaktorn y, vars v?rden ?r olika f?r olika laster, men alla ?r st?rre ?n enhet. F?rdelade lastv?rden anges i kilopascal (kPa), vilket motsvarar kilonewton per kvadratmeter (kN/m). De flesta ber?kningar anv?nder linj?ra lastv?rden (kN/m). Konstruktionslaster anv?nds vid ber?kning av konstruktioner f?r den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd, f?r h?llfasthet och stabilitet.

g", som verkar p? strukturen best?r av tv? delar: den f?rsta delen ?r belastningen fr?n alla delar av de omslutande strukturerna och material som st?ds av denna struktur. Belastningen fr?n varje element best?ms genom att multiplicera dess volym med materialets densitet och av avst?ndet mellan strukturerna; den andra delen ?r belastningen fr?n den egna vikten av den huvudsakliga b?rande strukturen. I en prelimin?r ber?kning kan belastningen fr?n den b?rande konstruktionens egenvikt best?mmas ungef?r, givet de faktiska dimensionerna p? sektionerna och konstruktionselementens volymer.

lika med produkten av standarden multiplicerad med belastningsp?litlighetsfaktorn u. F?r lastning fr?n konstruktioners egenvikt y= 1.1, och f?r laster fr?n isolering, tak, ?ngsp?rr och annat y = 1.3. Konstant belastning fr?n konventionella lutande ytor med lutningsvinkel A det ?r bekv?mt att referera till deras horisontella projektion genom att dividera den med cos A.

Standardsn?lasten s H best?ms utifr?n standardvikten f?r sn?t?cket so, vilket anges i laststandarder (kN/m 2) f?r t?ckets horisontella projektion beroende p? sn?regionen i landet. Detta v?rde multipliceras med koefficienten p, som tar h?nsyn till lutningen och andra egenskaper hos bel?ggningens form. D? standardlasten s H = s 0 p- F?r sadeltak med ^ 25°, p = 1, f?r a > 60° p = 0, och f?r mellanliggande lutningsvinklar p? 60° >*<х > 25° p == (60° - a°)/35°. Detta. lasten ?r enhetlig och kan vara dubbel- eller enkelsidig.

Med valvbekl?dnader p? segmentformade takstolar eller b?gar best?ms den enhetliga sn?lasten med h?nsyn till koefficienten p, som beror p? f?rh?llandet mellan sp?nnl?ngden / till b?gens h?jd /: p = //(8/).

N?r f?rh?llandet mellan b?gens h?jd och sp?nnvidden f/l= En 1/8 sn?last kan vara triangul?r med ett maximalt v?rde p? s” vid ena st?det och 0,5 s” vid det andra och nollv?rde vid nocken. Koefficienter p som best?mmer den maximala sn?lasten vid f?rh?llandena f/l= 1/8, 1/6 respektive 1/5, lika med 1,8; 2.0 och 2.2. Sn?belastningen p? lansettformade bel?ggningar kan best?mmas som p? sadeltak, med tanke p? att taket ?r villkorligt gavel l?ngs plan som passerar genom kordorna i golvets axlar vid valven. Konstruktionssn?lasten ?r lika med produkten av standardlasten och lasts?kerhetsfaktorn 7- F?r de flesta l?tta tr?- och plastkonstruktioner med f?rh?llandet mellan standardkonstant och sn?last g n /s H < 0,8 коэффициент y = 1.6. F?r stora f?rh?llanden av dessa laster p? =1,4.

Belastningen fr?n vikten av en person med belastning antas vara lika - standard R"= 0,1 kN och design R = p och y = 0,1 1,2 = 1,2 kN. Vindbelastning. Standard vindlast w best?r av tryck w’+ och sug w n – vind. De initiala uppgifterna vid best?mning av vindbelastningen ?r v?rdena p? vindtrycket riktat vinkelr?tt mot ytorna p? tak och v?ggar i byggnader Wi(MPa), beroende p? vindregionen i landet och accepteras enligt normerna f?r belastningar och p?verkan. Standard vindlaster w" best?ms genom att multiplicera det normala vindtrycket med koefficienten k, med h?nsyn till byggnadernas h?jd och den aerodynamiska koefficienten Med, med h?nsyn till dess form. F?r de flesta tr?- och plastbyggnader vars h?jd inte ?verstiger 10 m, k = 1.

Aerodynamisk koefficient Med beror p? byggnadens form, dess absoluta och relativa dimensioner, sluttningar, relativa bel?ggningsh?jder och vindriktning. P? de flesta lutande tak, vars lutningsvinkel inte ?verstiger a = 14°, verkar vindbelastningen i form av sug W-. Samtidigt ?kar det i allm?nhet inte, utan minskar snarare krafterna i konstruktioner fr?n konstanta laster och sn?laster och kanske inte tas med i s?kerhetsfaktorn vid ber?kning. Vindbelastning m?ste beaktas vid ber?kning av pelare och v?ggar i byggnader, samt vid ber?kning av triangul?ra och lansettformade strukturer.

Den ber?knade vindlasten ?r lika med standardlasten multiplicerad med s?kerhetsfaktorn y= 1.4. S?ledes, w = = w”y.

Regulatoriskt motst?nd tr? RH(MPa) ?r de viktigaste egenskaperna hos tr?ets styrka i omr?den som ?r fria fr?n defekter. De best?ms fr?n resultaten av ett flertal korttidstester i laboratoriet av sm? standardprover av torrt tr? med en fukthalt p? 12 % f?r sp?nning, kompression, b?jning, krossning och flisning.

95 % av de testade tr?proverna kommer att ha en tryckh?llfasthet lika med eller st?rre ?n dess standardv?rde.

V?rdena f?r standardmotst?nd som anges i bilagan. 5 anv?nds praktiskt vid laboratorieprovning av tr?h?llfasthet vid tillverkning av tr?konstruktioner och vid best?mning av b?rf?rm?gan hos drivande b?rande konstruktioner under deras inspektioner.

Ber?knat motst?nd tr? R(MPa) ?r de viktigaste egenskaperna hos styrkan hos ?kta tr?element i verkliga strukturer. Detta tr? har naturliga defekter och fungerar under belastning i m?nga ?r. Ber?knade resistanser erh?lls baserat p? standardresistanser med h?nsyn till tillf?rlitlighetskoefficienten f?r materialet p? och laddningstidskoefficient t al enligt formeln

Koefficient p? betydligt mer ?n en. Det tar h?nsyn till minskningen av styrkan hos ?kta tr? som ett resultat av strukturens heterogenitet och n?rvaron av olika defekter som inte f?rekommer i laboratorieprover. I grund och botten reduceras tr?ets styrka med knutar. De minskar arbetstv?rsnittsarean genom att sk?ra och sprida dess l?ngsg?ende fibrer, vilket skapar excentricitet av l?ngsg?ende krafter och lutning av fibrerna runt knuten. Fibrernas lutning g?r att tr? str?cker sig tv?rs ?ver och i vinkel mot fibrerna, vars styrka i dessa riktningar ?r mycket l?gre ?n l?ngs fibrerna. Tr?defekter minskar tr?ets h?llfasthet i sp?nning med n?stan h?lften och ungef?r en och en halv g?ng vid kompression. Sprickor ?r farligast i omr?den d?r tr? flisas. N?r elementens tv?rsnittsstorlekar ?kar, minskar sp?nningarna vid deras f?rst?relse p? grund av den st?rre heterogeniteten i sp?nningsf?rdelningen ?ver sektionerna, vilket ocks? tas med i ber?kningen vid best?mning av konstruktionsmotst?nden.

Lastvaraktighetskoefficient t dl<С 1- Он учитывает, что древесина без пороков может неограниченно долго выдерживать лишь около половины той нагрузки, которую она выдерживает при кратковременном нагружении в процессе испытаний. Следовательно, ее длительное Rin motst?nd jag ?r n?stan ^^ h?lften p? kort sikt /tg.

Tr?ets kvalitet p?verkar naturligtvis v?rdena p? dess ber?knade motst?nd. 1:a sorters tr? - med minst defekter, har h?gst ber?knat motst?nd. De ber?knade motst?nden f?r tr? av 2:a respektive 3:e klasserna ?r l?gre. Till exempel erh?lls den ber?knade tryckh?llfastheten f?r furu- och granved av 2:a klass fr?n uttrycket

Tall- och granvedens ber?knade motst?ndskraft mot tryck, sp?nning, b?jning, flisning och krossning anges i bilagan. 6.

Arbetsvillkorskoefficienter T Tr?ets designmotst?nd tar h?nsyn till de f?rh?llanden under vilka tr?konstruktioner tillverkas och drivs. Raskoefficient T" tar h?nsyn till olika styrka hos tr? av olika arter, skiljer sig fr?n styrkan hos tall och gran. Lastfaktorn t„ tar h?nsyn till den korta varaktigheten av vind- och installationsbelastningar. N?r den krossas tn= 1,4, f?r andra typer av sp?nningar t n = 1.2. Sektionsh?jdskoefficienten vid bockning av tr? av limtr?balkar med en sektionsh?jd p? mer ?n 50 cm /72b minskar fr?n 1 till 0,8, och ?nnu mer med en sektionsh?jd p? 120 cm. Tjocklekskoefficienten f?r skikten av limmade tr?element tar h?nsyn till ?kningen av deras styrka i kompression och b?jning n?r tjockleken p? skivorna som limmas minskar, vilket resulterar i att homogeniteten i strukturen hos det limmade tr?et ?kar. Dess v?rden ligger inom 0,95. 1.1. B?jkoefficienten m rH tar h?nsyn till de ytterligare b?jsp?nningar som uppst?r n?r skivorna b?js under tillverkningsprocessen av b?jda limtr?element. Det beror p? f?rh?llandet mellan b?jradien och tjockleken p? r/b-br?dorna och har ett v?rde p? 1,0. 0,8 n?r detta f?rh?llande ?kar fr?n 150 till 250. Temperaturkoefficient m t tar h?nsyn till minskningen av h?llfastheten hos tr? i strukturer som arbetar vid temperaturer fr?n +35 till +50 °C. Den minskar fr?n 1,0 till 0,8. Fuktighetskoefficient t ow tar h?nsyn till minskningen av styrkan hos tr?konstruktioner som arbetar i en fuktig milj?. N?r luftfuktigheten inomhus ?r fr?n 75 till 95 % ?r tvl = 0,9. Utomhus i torra och normala omr?den t ow = 0,85. Med konstant hydrering och i vatten t ow = 0,75. Stresskoncentrationsfaktor t k = 0,8 tar h?nsyn till den lokala minskningen av tr?h?llfasthet i omr?den med insk?rningar och h?l vid sp?nning. Lastvaraktighetskoefficienten t dl = 0,8 tar h?nsyn till minskningen av tr?h?llfasthet som ett resultat av att l?ngtidsbelastningar ibland st?r f?r mer ?n 80 % av de totala belastningar som verkar p? konstruktionen.

Elasticitetsmodul f?r tr?, fastst?llt i kortvariga laboratorietester, E cr= 15-103 MPa. N?r h?nsyn tas till deformationer under l?ngtidsbelastning, vid ber?kning med deformationer ?=10 4 MPa (bilaga 7).

Standarden och ber?knade resistanser f?r byggplywood erh?lls med samma metoder som f?r tr?. I detta fall togs h?nsyn till dess arkform och ett udda antal lager med inb?rdes vinkelr?ta fiberriktningar. D?rf?r ?r styrkan p? plywood i dessa tv? riktningar olika och l?ngs de yttre fibrerna ?r den n?got h?gre.

Den mest anv?nda i strukturer ?r sju-lagers plywood av m?rket FSF. Dess ber?knade motst?nd l?ngs fibrerna i de yttre faner ?r lika med: dragstyrka # f. p = 14 MPa, komprimering #f. c = 12 MPa, b?jning ur planet /? f.„ = 16 MPa, skjuvning i plan # f. sk = 0,8 MPa och skjuvning /? f. medel - 6 MPa. Tv?rs ?ver fibrerna p? de yttre fanererna ?r dessa v?rden lika med: dragh?llfasthet Jag f_r= 9 MPa, komprimering # f. s = 8,5 MPa, b?jning # F.i = 6,5 MPa, skjuvning R$. CK= 0,8 MPa, sk?r # f. av = = 6 MPa. Elasticitets- och skjuvningsmodulerna l?ngs de yttre fibrerna ?r lika, respektive Ё f = 9-10 3 MPa och b f = 750 MPa och ?ver de yttre fibrerna ? f = 6-10 3 MPa och G$ = 750 MPa.

Ber?kning baserad p? gr?nstillst?nd

Ber?kning av gr?nstillst?nd Gr?nstillst?nd ?r de tillst?nd d?r konstruktionen inte l?ngre kan anv?ndas till f?ljd av externa belastningar och interna

Ett begr?nsningstillst?nd ?r ett tillst?nd d?r en struktur (struktur) upph?r att uppfylla operativa krav, d.v.s. f?rlorar f?rm?gan att st? emot yttre p?verkan och belastningar, f?r oacceptabla r?relser eller sprickvidd etc.

Beroende p? graden av fara fastst?ller standarderna tv? grupper av gr?nstillst?nd: den f?rsta gruppen - enligt b?righet;

den andra gruppen ?r f?r normal drift.

De begr?nsande tillst?nden f?r den f?rsta gruppen inkluderar spr?dhet, seg, utmattning eller annan f?rst?relse, s?v?l som f?rlust av formstabilitet, f?rlust av positionsstabilitet, f?rst?relse fr?n den kombinerade verkan av kraftfaktorer och ogynnsamma milj?f?rh?llanden.

Gr?nstillst?nd f?r den andra gruppen k?nnetecknas av bildning och ?verdriven ?ppning av sprickor, ?verdrivna avb?jningar, rotationsvinklar och vibrationsamplituder.

Ber?kning f?r den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd ?r grundl?ggande och obligatorisk i alla fall.

Ber?kning f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd utf?rs f?r de strukturer som f?rlorar sin prestanda p? grund av b?rjan av ovanst?ende sk?l.

Uppgiften med ber?kning baserad p? gr?nstillst?nd ?r att ge den erforderliga garantin att under drift av en konstruktion eller konstruktion inget av gr?nstillst?nden kommer att intr?ffa.

?verg?ngen av en struktur till ett eller annat begr?nsande tillst?nd beror p? m?nga faktorer, av vilka de viktigaste ?r:

1. externa belastningar och p?verkan;

2. Mekaniska egenskaper hos betong och armering.

3. driftsf?rh?llanden f?r material och design.

Varje faktor k?nnetecknas av variabilitet under drift, och variabiliteten f?r varje faktor individuellt beror inte p? de andra och ?r en slumpm?ssig process. S?ledes kan belastningar och st?tar skilja sig fr?n den angivna sannolikheten f?r att ?verskrida medelv?rden, och de mekaniska egenskaperna hos material kan skilja sig fr?n den angivna sannolikheten f?r att minska medelv?rdena.

Gr?nstillst?ndsber?kningar tar h?nsyn till den statistiska variationen av laster och h?llfasthetsegenskaper hos material, s?v?l som olika ogynnsamma eller gynnsamma driftsf?rh?llanden.

2.2.3. Massor

Laster ?r uppdelade i permanenta och tillf?lliga. Tillf?lliga, beroende p? varaktigheten av ?tg?rden, delas in i l?ng sikt, kort sikt och speciell.

Konstanta belastningar inkluderar vikten av b?rande och omslutande konstruktioner, markens vikt och tryck samt f?rtryckskraften.

L?ngvariga tillf?lliga belastningar inkluderar vikten av station?r utrustning p? golv; tryck av gaser, v?tskor, granul?ra kroppar i beh?llare; laster i lager; l?ngsiktiga temperaturtekniska effekter, en del av nyttolasten f?r bost?der och offentliga byggnader, fr?n 30 till 60% av vikten av sn?, en del av lasten p? traverser, etc.

Kortvariga belastningar eller tillf?lliga belastningar av kort varaktighet beaktas: vikten av m?nniskor och material i underh?lls- och reparationsomr?den; en del av belastningen p? golven i bost?der och offentliga byggnader; belastningar som uppst?r under tillverkning, transport och installation; laster fr?n travers och traverskranar; sn?- och vindbelastningar.

S?rskilda belastningar uppst?r vid seismiska, explosiva och n?dslag.

Det finns tv? grupper av laster - standard och design.

Standardlaster ?r de som inte kan ?verskridas under normal drift.

Standardlaster fastst?lls baserat p? erfarenhet av design, konstruktion och drift av byggnader och strukturer.

De accepteras enligt standarder, med h?nsyn till den angivna sannolikheten att ?verskrida medelv?rdena. V?rdena f?r permanenta belastningar best?ms av designv?rdena f?r de geometriska parametrarna och medelv?rdena f?r materialens densitet.

Standard tempor?ra belastningar fastst?lls enligt de h?gsta v?rdena, till exempel vind- och sn?belastningar - enligt de genomsnittliga ?rliga v?rdena f?r den ogynnsamma perioden av deras verkan.

Design laddar.

Variabiliteten av laster, som ett resultat av vilket det finns en m?jlighet att deras v?rden ?verskrids och i vissa fall reduceras, j?mf?rt med standarden, bed?ms genom att inf?ra en tillf?rlitlighetsfaktor.

Konstruktionslaster best?ms genom att multiplicera standardlasten med tillf?rlitlighetsfaktorn, d.v.s.

(2.38)

Var q

Vid ber?kning av strukturer med den f?rsta gruppen av gr?nstillst?nd accepteras som regel st?rre ?n enhet och endast i fallet n?r en minskning av belastningen f?rs?mrar strukturens driftsf?rh?llanden, accepteras det < 1 .

Konstruktionsber?kningen f?r den andra gruppen av gr?nstillst?nd utf?rs f?r dimensionerande laster med koefficienten =1, givet den l?gre risken f?r att de intr?ffar.

Lastkombination

Flera laster verkar samtidigt p? strukturen. Det ?r osannolikt att deras maximala v?rden kommer att uppn?s samtidigt. D?rf?r g?rs ber?kningar f?r olika ogynnsamma kombinationer av dem, med inf?randet av en kombinationskoefficient.

Det finns tv? typer av kombinationer: grundl?ggande kombinationer, best?ende av konstanta, l?ngvariga och kortsiktiga belastningar; specialkombinationer best?ende av permanenta, l?ngvariga, eventuella kortsiktiga och en av speciallasterna.

Om huvudkombinationen endast inneh?ller en korttidslast, tas kombinationskoefficienten lika med en n?r tv? eller flera korttidslaster beaktas, de senare multipliceras med 0,9.

Vid projektering b?r graden av ansvar och kapital f?r byggnader och strukturer beaktas.

Redovisning sker genom att inf?ra en tillf?rlitlighetskoefficient f?r det avsedda ?ndam?let , som accepteras beroende p? klass av strukturer f?r byggnader i klass 1 (unika och monumentala f?rem?l).
, f?r klass II-objekt (bost?der i flera v?ningar, offentliga, industriella)
. F?r klass III-byggnader