Нормативные характеристики физических свойств материалов:
Основы расчета элементов деревянных конструкций по методу предельных состояний в соответствии с актуальными
Отечественными нормативными документами
Актуальные нормативные документы на начало 2020 г.
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции. (Актуализированная редакция СНиП II-25-80) с изм. № 1, 2
СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. (Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) с изм. № 1, 2
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия
Нормативные документы предшествующих лет
СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции. (Актуализированная редакция СНиП II-25-80) с изм. № 1 от 3.12.2016 г.
СНиП II-25-80 Деревянные конструкции. Нормы проектирования
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. (Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) с изм. № 1, 2
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
СНиП II-6-74 Нагрузки и воздействия
--------------------------------------
Актуальность темы этой лекции диктуется следующими наиболее вескими причинами:
1. За последнее десятилетие необычайно частый выпуск обновленных версий нормативных документов в строительстве с лихвой компенсировал практическую приостановку по всем известным причинам нормотворчества за предшествующую четверть века (примерно с 1985 по 2011 г.). Два последних поколения Сводов правил 2011-12 гг. и 2016-18 гг., особенно первое из них, подготавливались в спешке, что повлекло за собой большое число ошибок в них разного характера. Эти ошибки выявлялись не сразу, и их исправление в СП 64.13330.2011 продолжалось в течение пяти лет. Не лучше судьба новых норм СП 64.13330.2017, которые к началу 2020 г. претерпели уже два обширных изменения, занявших в общей сложности более 20 с. печатного текста. Разобраться в этой неразберихе (не побоюсь тавтологии) трудно даже опытному специалисту, что уж говорить о студентах?
|
|
|
2. Учебники и пособия по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» не поспевают за всеми обновлениями и изменениями нормативной базы. Учебные здания, соответствующие последней редакции норм СП 64.13330.2017, кроме нашего учебно-методического пособия, изданного в КубГТУ в 2019 г., нам не известны.
3. И самое главное. В нормах 2017 г. изменены принципы установления расчетных характеристик древесины и искусственных материалов на основе древесины. Это сделано для приведения норм проектирования деревянных конструкций в соответствие с новым ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований», который служит основополагающим документом для создания норм проектирования конструкций из любых материалов. Базовые расчетные сопротивления древесины в СП 64.13330.2017 увеличились в полтора раза по сравнению с их значениями из норм предшествующих поколений. Изменилась также форма учета влияния на прочность древесины длительности действия нагрузок на конструкции.
|
|
|
При неправильной формальной трактовке этих изменений, если использовать новые расчетные сопротивления и старый принцип учета условий работы по привычным учебникам и пособиям, можно совершить грубые ошибки, влекущие тяжелые последствия в виде массового обрушения сильно перегруженных конструкций. Такие ошибки уже встречались в учебных проектах, где это легко заметить и исправить. При реальном проектировании такие ошибки недопустимы, и нынешние студенты должны эти особенности новых норм ясно усвоить.
Метод предельных состояний в современной трактовке норм
Расчет деревянных конструкций, как и конструкций из других материалов – бетона, стали, кирпича и т.д. – выполняется по методу предельных состояний, разработанному советскими учеными в середине 50-х гг. прошлого века. В зарубежных нормах, включая межгосударственный Еврокод, используется этот же метод, названный там методом частных коэффициентов надежности.
Основные положения метода предельных состояний в современной трактовке изложены в ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований». Подробно здесь все положения мы рассматривать не будем, т.к. студенты их уже изучали в предшествующих дисциплинах кафедры СК: Основания и фундаменты, Железобетонные и каменные конструкции, Металлические конструкции и др. Остановимся лишь на новых формулировках и особенностях метода применительно к деревянным конструкциям.
|
|
|
Предельное состояние строительного объекта по ГОСТ 27751-2014это состояние, при превышении характерных параметров которого эксплуатация строительного объекта недопустима, затруднена или нецелесообразна.
Строительные объекты должны удовлетворять требованиям (критериям), соответствующим следующим предельным состояниям:
- первая группа предельных состояний - состояния строительных объектов, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций и возникновению аварийной расчетной ситуации;
- вторая группа предельных состояний - состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация строительных конструкций, исчерпывается ресурс их долговечности или нарушаются условия комфортности;
|
|
|
- особые предельные состояния - состояния, возникающие при особых воздействиях и ситуациях и превышение которых приводит к разрушению сооружений с катастрофическими последствиями.
К первой группе предельных состояний относят:
- разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное);
- потерю устойчивости отдельных конструктивных элементов или сооружения в целом;
- условия, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерные деформации в результате деградации свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях и др.).
Ко второй группе предельных состояний следует относить:
- достижение предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, углов поворота), устанавливаемых исходя из технологических, конструктивных или эстетико-психологических требований;
- достижение предельных уровней колебаний конструкций или оснований, нарушающих нормальную работу оборудования или вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия;
- образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию строительного объекта;
- другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации сооружения из-за нарушения работы оборудования, неприемлемого снижения эксплуатационных качеств или расчетного срока службы сооружения (например, коррозионные повреждения).
Перечень предельных состояний и соответствующих критериев, которые необходимо учитывать при проектировании строительного объекта, приведены в нормах проектирования и (или) устанавливаются в задании на проектирование.
Предельные состояния могут быть отнесены как к конструкции в целом, так и к отдельным элементам и их соединениям.
Для каждого предельного состояния, которое необходимо учитывать при проектировании, установлены соответствующие расчетные значения нагрузок и воздействий, характеристик материалов и грунтов, а также геометрические параметры конструкций сооружений (с учетом их возможных наиболее неблагоприятных отклонений), коэффициенты надежности, предельные значения усилий, напряжений, прогибов, перемещений и осадки фундаментов.
Для каждого учитываемого предельного состояния должны быть установлены расчетные модели сооружения, его конструктивных элементов и оснований, описывающие их поведение при наиболее неблагоприятных условиях их возведения и эксплуатации. Допущения, принятые при выборе расчетных моделей, должны быть учтены при расчете строительных объектов по предельным состояниям.
В соответствии с СП 64.13330.2017 деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (1-я группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (2-я группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок.
ДК следует проектировать с учетом особенностей изготовления, а также условий их эксплуатации, транспортирования и монтажа.
ДК в условиях постоянного или периодического длительного нагрева допускается применять, если температура окружающего воздуха не превышает +50°С. Для конструкций из клееной древесины (далее - КДК) температура выше +35°С допускается при относительной влажности воздуха не менее 50 %.
Долговечность ДК должна быть обеспечена конструкционными мерами и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей их предохранение от увлажнения, биоповреждения и возгорания.
Нормативные характеристики физических свойств материалов:
Значения физико-механических характеристик материалов, устанавливаемые в нормативных документах или технических условиях и контролируемые при их изготовлении, при строительстве и эксплуатации строительного объекта.
Обеспеченность: Вероятность благоприятной реализации значения переменной случайной величины. Например, для нагрузок "обеспеченность" – вероятность непревышения заданного значения; для характеристик материалов "обеспеченность" - вероятность значений, меньших или равных заданным.
Коэффициенты надежности: Коэффициенты, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузок, характеристик материалов и расчетной схемы строительного объекта от реальных условий его эксплуатации, а также уровень ответственности строительных объектов.
Введены 4 типа коэффициентов надежности:
коэффициенты надежности по нагрузке;
коэффициенты надежности по материалу;
коэффициенты условий работы;
коэффициенты надежности по ответственности сооружений.
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 120; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!