Физический смысл предельных состояний.
1. Предельными называются состояния здания, сооружения, основания или конструкций, при которых они:
А) перестают удовлетворять эксплуатационным требованиям
Б) а также требованиям, заданным при их возведении.
Прим. Далее говорится только о конструкциях и зданиях, имея при этом в виду и сооружения, и основания, и соединения конструкций.
2. Группы предельных состояний конструкций (зданий):
а) первая группа - по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. Состояния этой группы считаются предельными, если в К наступило опасное напряженно-деформированное состояние или она разрушилась;
б) вторая группа - по непригодности к нормальной эксплуатации. Нормальная - это эксплуатация здания (К) в соответствии с нормами: технологическими или бытовыми условиями.
Пример. Конструкция не потеряла несущей способности, т.е. удовлетворяет требованиям первой группы п.с., но ее деформации ( прогибы или трещины) нарушают технологический процесс или нормальные условия нахождения людей в помещении.
Примеры предельных состояний 1й и 2й группы.
1. К предельным состояниям первой группы относятся:
а) общая потеря устойчивости формы (рис. 2.1, а, б – с.26);
б) потеря устойчивости положения (рис. 2.1, в, г);
в) хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (рис. 2.1, д);
г) разрушение под совместным воздействием силовых факторов и внешней среды и др.
|
|
2. К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию К (З) или снижающие их долговечность от недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота), колебаний и трещин.
Пример 1. Прочная надёжная подкрановая балка прогнулась больше норматива. Мостовой кран с грузом «выезжает из ямы» от прогиба балки, что создает лишние нагрузки на узлы и ухудшает условия нормальной эксплуатации.
Пример 2. При прогибе деревянного оштукатуренного потолка > чем на 1/300 длины пролета отпадает штукатурка. Прочность балки не исчерпывается, но нарушаются бытовые условия и возникает опасность здоровью людей.
Пример 3. Чрезмерное раскрытие трещин, которые допустимы в ЖБ и КК, но ограничиваются нормами.
Суть расчета по предельным состояниям.
1. Цель метода расчета СК по предельным состояниям: не допустить ни одного из предельных состояний в К (З) при их эксплуатации в течение срока службы и при возведении.
2. Суть расчёта по предельным состояниям - величины усилий, напряжений, деформаций, раскрытия трещин или других воздействий не должны превышали предельных значений по нормам проектирования.
А) т.е. предельное состояние не наступит, если перечисленные факторы не превышают значений, установленных нормами.
|
|
Б) сложность расчета в определении напряжений, деформаций и т.д., в конструкциях от нагрузок. Сравнить их с предельными не сложно.
Структура и содержание основных расчетных формул при расчете
по предельным состояниям 1й группы
1. Расчет по предельным состояниям первой группы - расчет по несущей способности (непригодности к эксплуатации).
2. Цель расчета - предотвратить наступление любого предельного состояния первой группы,, т.е. обеспечить несущую способность как К, и всего З в целом.
3. Несущая способность конструкции обеспечена, если
N ≤ Ф (2.1)
N— расчетные, т.е. наибольшие возможные усилия, могущие возникнуть в сечении элемента (для сжатых и растянутых элементов — это продольная сила, для изгибаемых — изгибающий момент и т.д.).
Ф - наименьшая возможная несущая способность сечения элемента, подвергающегося сжатию, растяжению или изгибу, зависит от прочности материала К, геометрии (формы и размеров) сечения и выражена:
Ф ={R; А } (2.2)
R - расчетное сопротивление материала - одна из основных прочностных характеристик материала
|
|
А - геометрический фактор (площадь поперечного сечения - при растяжении и сжатии, момент сопротивления - при изгибе и т.д.).
4. Для некоторых конструкций несущая способность обеспечена, если
σ ≤ R(2.3)
где σ- нормальные напряжения в сечении К (иногда касательные, главные и др.).
Структура и содержание основных расчетных формул при расчете
по предельным состояниям 2й группы (п.с)
1. Цель расчета — не допустить предельных состояний второй группы, т.е. обеспечить нормальную эксплуатацию СК или здания. П.С. второй группы не наступят при условии:
F ≤ fn (2.4)
f — деформация конструкции (перемещение, угол поворота сечения и т. д.).
Прим. Деформации: при изгибе – прогиб СК, стержни — укорочение или удлинение, основания — величина осадки
2. К п.с. 2 группы - образование чрезмерных трещин. Они допустимы для ЖБК и КК. Ширина их раскрытия, как и прогибы, ограничивается нормами.
Лекция 4
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 466; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!