Az 1. határállapotcsoportra vonatkozó számításokhoz milyen anyagok szilárdsági jellemzőit használjuk. Határállapot számítási módszer

3. témakör Fémszerkezetek számítása a határoló módszer szerint

Államok

A szerkezetek határállapotainak fogalma; elszámolási helyzetek. Szerkezetek számítása a határállapotok első csoportjához. Struktúrák számítása a második állapotcsoporthoz. Normatív és tervezési ellenállások

Minden épületszerkezet, beleértve a fémet is, jelenleg határállapot-módszerrel kerül kiszámításra. A módszer a szerkezetek határállapotainak koncepcióján alapul. A határállapotok azok az állapotok, amelyekben az építmények az üzemeltetés vagy az építés során már nem felelnek meg a rájuk támasztott, az építmények rendeltetésének és felelősségének megfelelően meghatározott követelményeknek.

A fémszerkezetekben a határállapotok két csoportját különböztetjük meg:

Az első csoport határállapotai teherbíró képesség elvesztése és a szerkezetek teljes üzemképtelensége jellemzi. Az első csoport határállapotai a következők:

Bármilyen jellegű megsemmisítés (viszkózus, törékeny, fáradtság);

A forma stabilitásának általános elvesztése;

A pozíció stabilitásának elvesztése;

A szerkezet átállása egy változtatható rendszerre;

Minőségi konfiguráció változás;

Plasztikus deformációk kialakulása, túlzott nyírás az ízületekben

A határállapotok első csoportjának határain túllépés a szerkezet működőképességének teljes elvesztését jelenti.

A második csoport határállapotai normál működésre való alkalmatlanság jellemzi, ami az elfogadhatatlan mozgások megjelenése (elhajlás, forgásszög, rezgések stb.), valamint elfogadhatatlan repedéskinyílás (vasbeton szerkezeteknél) miatt következik be.

A jelenlegi szabványoknak megfelelően az épületszerkezetek számításánál két tervezési helyzet valósul meg: a vészhelyzeti és az állandósult állapotú.

A határállapotok első csoportjára vonatkozó számítás célja a tervezési vészhelyzet elkerülése, amely a szerkezet teljes élettartama során legfeljebb egyszer fordulhat elő.

A második határállapotcsoportra vonatkozó számítás a szabványos üzemi feltételeknek megfelelő kialakított tervezési helyzetet jellemzi.

Az első csoport határállapotainak (vészhelyzeti tervezési helyzet) megelőzését célzó szerkezet számítását az egyenlőtlenség fejezi ki:

N ≤ Ф (3.1)

ahol N- erő a vizsgált elemben (hosszirányú erő, hajlítónyomaték, keresztirányú erő)

F az elem teherbírása

Vészhelyzeti tervezési helyzetben az N erő az F m legnagyobb tervezési terheléstől függ, amelyet a következő képlet határoz meg:

F m = F 0 ∙ g fm

ahol F0

gfm- a terhelés határértékének megbízhatósági tényezője, figyelembe véve a terhelés esetleges kedvezőtlen irányú eltérését. Jellegzetes terhelési érték F0és együttható gfm a DBN értékei határozzák meg.

A terhelések kiszámításakor általában figyelembe veszik a szerkezet megbízhatósági tényezőjét gn, a szerkezet felelősségi fokától függően

F m = F 0 ∙ g fm ∙ g n

Együttható értéke gn táblázatban vannak megadva. 3.1

3.1. táblázat: Megbízhatósági tényezők a szerkezet céljára gn

Objektum osztály	A felelősség mértéke	Tárgypéldák	gn

én	Különösen fontos nemzetgazdasági és (vagy) társadalmi jelentősége	Hőerőművek főépületei, kohók központi egységei, 200 m feletti kémények, TV-tornyok, beltéri sportlétesítmények, színházak, mozik, óvodák, kórházak, múzeumok.
II	Fontos nemzetgazdasági és (vagy) társadalmi jelentősége	Az I. és III. osztályba nem tartozó tárgyak	0,95
III	Korlátozott nemzetgazdasági és társadalmi jelentősége	Válogatási és csomagolási eljárások nélküli raktárak mezőgazdasági termékek, műtrágyák, vegyszerek, tőzeg stb. tárolására, üvegházak, földszintes lakóépületek, kommunikációs és világítóoszlopok, kerítések, ideiglenes épületek és építmények stb.	0,9

A (3.1) egyenlőtlenség jobb oldala így ábrázolható

Ф = SR y g c(3.2)

ahol Ry- az acél tervezési ellenállása, amelyet a folyáshatár határoz meg, S- a szelvény geometriai jellemzői (feszítésben vagy összenyomódásban - metszeti terület DE, hajlításban - az ellenállás pillanata W stb.),

gc- a szerkezet működési feltételeinek együtthatója, amelynek értékei

Az SNiP be van állítva, és a táblázatban található. A 1 A függelék.

A (3.1) képletbe behelyettesítve a (3.2) értéket kapjuk

N ≤ SR y g c

A feszített elemekhez S=A

N ≤ AR y g c

Az egyenlőtlenség bal és jobb oldalát osztva ezzel DE, megkapjuk a feszített elem szilárdsági feltételét

Hajlító elemekhez S=W

M ≤ WR y g c

A hajlítóelem szilárdsági állapota

Összenyomott elem stabilitásának ellenőrzésére szolgáló képlet

Ismételt terhelés mellett működő szerkezetek számításakor (például daru gerendák számításakor) az erők meghatározásához ciklikus tervezési terhelést használnak, amelynek értékét a képlet határozza meg.

F c = F 0 g fc g n

ahol F0- a daru terhelésének jellemző értéke;

gfc- a daru terhelés ciklikus tervezési értékének megbízhatósági együtthatója

A második csoport határállapotainak megelőzését célzó acélszerkezetek tervezését az egyenlőtlenség fejezi ki

d≤ [d], (3.3)

ahol d- a terhelések üzemi tervezési értékéből adódó szerkezeti deformációk vagy elmozdulások; meghatározásához használhatja a szerkezeti mechanika módszereit (például Mohr-módszer, kezdeti paraméterek);

[d] - a normák által megállapított deformációk vagy elmozdulások korlátozása.

A terhelés üzemi tervezési értéke a normál működés feltételeit jellemzi, és a képlet határozza meg

F l = F 0 g f e g n

ahol F0- a terhelés jellemző értéke,

g f e- az üzemi tervezési terhelés megbízhatósági tényezője.

Hajlítóelemeknél (gerendák, rácsostartók) a relatív lehajlás normalizálva van f/l, ahol f- abszolút elhajlás, l- gerenda fesztáv.

A két tartón lévő gerenda merevségének ellenőrzésére szolgáló képlet a következő

(3.4)

hol van a korlátozó relatív kitérés;

távolsági gerendáknál = 1/400,

padlógerendák esetén = 1/250,

q e- a terhelés üzemi tervezési értéke, amelyet a képlet határoz meg

q e = q 0 g fe g n

Jellegzetes terhelési érték q eés az üzemi tervezési terhelés megbízhatósági tényezője gfe szabályok szerint elfogadják.

A határállapotok második csoportjába tartozik a vasbeton szerkezetek repedésállóságának számítása is.

Egyes anyagokra, például műanyagokra jellemző a kúszás - a deformációk időbeli instabilitása. Ebben az esetben a szerkezeti merevség ellenőrzését a kúszás figyelembevételével kell elvégezni. Az ilyen számításoknál kvázi állandó tervezési terhelést használnak, amelynek értékét a következő képlet határozza meg:

F p = F 0 g fp g n

ahol F0- a kvázi állandó terhelés jellemző értéke;

gfp- kvázi állandó tervezési terhelés biztonsági tényezője.

A fémszerkezetekben kétféle tervezési ellenállás létezik R:

- Ry- tervezési ellenállás, amelyet a folyáshatárral határoznak meg, és az anyag rugalmas viselkedésével kapcsolatos számításokhoz használnak;

- R u- tervezési ellenállás, amelyet a szakítószilárdság határoz meg és olyan szerkezetek számításánál használnak, ahol jelentős képlékeny alakváltozások megengedettek.

Tervezési ellenállás Ryés R u képletek határozzák meg:

R y = R yn /g més R u = R un /g m

amiben Rynés Fuss- normatív ellenállások, illetve egyenlő

R yn = s m

R un = s in

Ahol s m- folyáshatár,

s benne- az anyag szakítószilárdsága (átmeneti ellenállása);

g m- az anyag megbízhatósági együtthatója, figyelembe véve az anyag tulajdonságainak változékonyságát és a vizsgált minták definíció szerint szelektív jellegét s més s benne, valamint a léptéktényező - a mechanikai jellemzőket kis mintákon határozzák meg rövid ideig tartó egytengelyű feszültséggel, míg a fém hosszú ideig működik nagy méretű szerkezetekben.

A szabványos ellenállások értéke R yn = s més R un = s in, valamint az együttható értékei g m statisztikailag beállítva. A normatív ellenállások statisztikai biztonsága legalább 0,95, azaz. 100-ból 95 esetben s més s benne legalább a tanúsítványban megadott értékek lesznek. Biztonsági tényező anyagonként g m az acélvizsgálati eredmények eloszlási görbéinek elemzése alapján megállapított. Ennek az együtthatónak a GOST-tól vagy az acél TU-tól függően értékeit a táblázat tartalmazza. 2 SNiP. Ennek az együtthatónak az értékei 1,025 és 1,15 között változnak.

Szabályozó Rynés Fussés település Ryés R u táblázat mutatja a különböző acélminőségek ellenállását, a hengerelt termékek típusától (lemez vagy stílus) és vastagságától függően. 51 SNiP. A számítások a számított nyírási ellenállást is felhasználják (nyírási) Rs =0,58Ry, döbbenetre R p = R u satöbbi.

A leggyakrabban használt acélfajták normatív és tervezési ellenállásait a táblázat tartalmazza. 3.2.

3.2. táblázat. Az acél szabályozási és tervezési ellenállása szerint

GOST 27772-88.

Acél	bérelhető asztal	Szabályozási ellenállás, MPa, hengerelt	Tervezési ellenállás, MPa, hengerelt
lapot	alakú	lapot	alakú
Ryn	Fuss	Ryn	Fuss	Ryn	Fuss	Ryn	Fuss
C235	2-20 2-40
C245	2-20 2-30	-	-			-	-
C255	4-10 10-20 20-40
C275	2-10 10-20
C285	4-10 10-20
C345	2-10 20-20 20-40
C345	4-10
C375	2-10 10-20 20-40

Így a határállapot-módszerben minden véletlenszerű kezdeti mennyiséget a normákban valamilyen standard értékkel ábrázolnak, és ezek változékonyságának a tervezésre gyakorolt hatását a megfelelő megbízhatósági tényezők figyelembe veszik. A bevezetett együtthatók mindegyike csak egy kezdeti érték változékonyságát veszi figyelembe (terhelés, munkakörülmények, anyagtulajdonságok, a szerkezet felelősségi foka). Ezeket az együtthatókat gyakran parciális együtthatóknak, a határállapotok számítási módszerét pedig külföldön parciális együtthatók módszerének nevezik.

Irodalom:, p. 50-52; val vel. 55-58.

Önkontroll tesztek

I. A stabilitás elvesztése a határállapotokra vonatkozik:

1. I. csoport;

2. II csoport;

3. III csoportok.

II. Együttható γ m figyelembe vesz:

1. az építmény munkakörülményei;

3. terhelés változékonysága.

III. Tervezési ellenállás Ry képlet határozza meg:

1. Ry = Ryn/ym;

2. Ry = Futtatás / γ n ;

3. Ry = Futás / γ c.

IV. A szerkezetek működésre alkalmatlansága jellemzi a határt

jelenlegi állapot:

1. I. csoport;

2. II csoport;

3. III csoportok.

V. Együttható γn figyelembe vesz:

1. A létesítmény felelősségének mértéke;

2. az anyagtulajdonságok változékonysága;

3. terhelés változékonysága.

VI. Tervezési ellenállás Ry telepítés:

1. rugalmassági határ;

2. folyáshatár szerint;

3. szakítószilárdság szerint.

VII. Együttható fm a tervezési terhelés meghatározásához:

1. határ;

2. működőképes

3. ciklikus.

VIII. A stabilitás kiszámítása a tervezési terhelés figyelembevételével történik:

1. határ;

2. működőképes

3.ciklikus.

IX. A rideg törés a határállapotokra vonatkozik:

1. I. csoport;

2. II csoport;

3. III csoportok.

X. Egyszintes lakóépületeknél az együttható γn elfogad

1. γn = 1;

2. γn=0,95;

3. γn = 0,9;

XI. Különösen kritikus épületeknél az együttható γn elfogad

1.γn = 1;

2.γn=0,95;

3.γn = 0,9;

XII. A határállapotok második csoportja a számítást tartalmazza:

1. erőre;

2. keménységre;

3. a fenntarthatóság érdekében.

3.2 A rakományok osztályozása. Terhelés a szerkezet és a talaj súlyából. Az épületek padlójának és tetejének terhelése. Hóterhelés. szélterhelés. Töltési kombinációk .

Az ütközés természetétől függően a terhelések fel vannak osztva: mechanikus és nem mechanikus természet.

Mechanikai terhelések (a szerkezetre kifejtett erők, vagy kényszer alakváltozások) közvetlenül a számításokba kerülnek.

Hatás nem mechanikus természetű Például az agresszív környezet hatását általában közvetetten veszik figyelembe a számítás során.

A terhelés és az ütközés okaitól függően ezek fel vannak osztva

tovább fő- és epizódszerű.

A terhelés időbeli változékonyságától és a felosztás hatásától függően

lyayutsya tovább állandó és változók (ideiglenes). Változók (ideiglenes)

terhelések vannak osztva: hosszú; rövid időszak; epizódszerű.

A terhelések hozzárendelésének alapja az ő jellemző értékek.

A terhelések tervezési értékeit a jellemző szorzásával határozzuk meg

a terhelési biztonsági tényező értékeit, a terhelés típusától függően

niya. A terhelés természetétől és a számítás céljaitól függően négyféle tervezési értéket használnak - korlátozó; működőképes; ciklikus; kvázi állandó.

Értéküket a következő képletek határozzák meg:

F m = F 0 γ f m γ n ,(3.5)

F e = F 0 γ f e γ n ,(3.6)

F c = F 0 γ f c γ n ,(3.7)

F p = F 0 γ f p γ n ,(3.8)

ahol F0 a terhelés jellemző értéke;

γ f m, γ f e, γ f c, γ f p- terhelésbiztonsági tényezők;

γ n - megbízhatósági tényező a szerkezet céljára, figyelembe véve

felelősségének mértéke (lásd 3.1. táblázat).

Az épület teherhordó és határoló szerkezeteinek tömege;

Talajok tömege és nyomása (töltések, visszatöltések);

A szerkezetek előfeszítéséből származó erő.

Ideiglenes válaszfalak, gravírozások, berendezések lábazatainak súlya;

Helyhez kötött berendezések tömege és folyadékkal való feltöltése, szabadon folyó

Gázok, folyadékok és laza testek nyomása tartályokban és csővezetékekben;

Raktárban, archívumban stb. tárolt anyagokból származó padlóterhelés;

A berendezések hőmérséklet-technológiai hatása;

A vízréteg tömege vízzel töltött bevonatokban;

Az ipari porlerakódások súlya;

Az alap deformációi által okozott hatások a szerkezet megváltoztatása nélkül

talaj lyukak;

A páratartalom változása által okozott hatások, a környezet agresszivitása,

anyagok zsugorodása és kúszása.

Hóterhelés;

szélterhelések;

Jégterhelések;

Mobil rakodóberendezésekből származó terhelések, beleértve a mos-

vontatott és függesztett daruk;

Hőmérséklet éghajlati hatások;

Emberektől, állatoktól, berendezésektől származó terhelések a lakóépületek emeletén, nyilvánosak

ny és mezőgazdasági épületek;

Az emberek súlya, javítóanyagok a berendezés szervizterületén;

Berendezésekből eredő terhelések a start-stop, átmeneti és

teszt módok.

Szeizmikus hatások;

Robbanásveszélyes hatás;

A technológiai folyamat megsértése által okozott vészterhelések,

törékeny berendezések;

Az alap deformációiból adódó terhelések alapvető változással

talajszerkezet (süllyedő talajok áztatásakor) vagy annak süllyedése

bányaterületeken és karsztos területeken.

Meghatározzák az epizodikus terhelések jellemző és tervezési értékeit

speciális előírásokat.

Az előregyártott szerkezetek jellemző tömegét katalógusokból, szabványokból, bolti rajzokból ill

a gyártók útlevéladatai. Más szerkezetekhez (monolit

vasbeton, téglafal, talaj) a tömegértéket a terv szerint határozzuk meg

ny méretek és anyagok sűrűsége. Mert vasbeton sűrűsége elfogadott

ρ \u003d 2500 kg / m 3,acélhoz ρ \u003d 7850 kg / m 3, téglafalazáshozρ \u003d 1800 kg / m 3.

A holtterhelésnek három tervezési értéke lehet:

Határérték, a képlet határozza meg:

F m = F 0 γ f m γ n ,

Működési, a következő képlet határozza meg:

F e = F 0 γ f e γ n ,

Kvázi állandó, a képlet határozza meg:

F p = F 0 γ f p γ n ,

A fenti képletekben γn - megbízhatósági együttható a tervezett célra

szerkezetek (lásd (3.1. táblázat). A határérték megbízhatósági együtthatójának értékei

terhelési érték γ f m táblázat szerint vettük a 3.3. A terhelés üzemi értékére vonatkozó biztonsági tényező értéke γ f e egyenlőnek vesszük 1,

azok γ f e = 1 ; egyenlő 1 az együttható értékét is felvesszük γ fp = 1, használd

a terhelés kvázi állandó tervezési értékének meghatározására használt, alkalmazott

kúszásszámításoknál használják.

3.3. táblázat Együttható értéke γ f m

A zárójelben lévő értékeket a szerkezet felborulás elleni stabilitásának ellenőrzésekor kell használni, és egyéb esetekben, amikor a szerkezetek és a talajok súlyának csökkentése ronthatja a szerkezet munkakörülményeit.

A 3.4 táblázat mutatja az egyenletes eloszlás jellemző értékeit

lakó- és középületek átfedéseinek ny terhelése.

A 3.4. táblázat folytatása.

Meghatározzák a padlón lévő terhelések határértékét

a képletek szerint:

q m = q 0 γ fm γ n ,

q e = q 0 · γ fe · γ n.

Biztonsági tényezők a végső terheléshez fm = 1,3 nál nél q0 < 2кН/м 2 ; nál nél q0≥ 2kN/m2 fm = 1,2 . Biztonsági tényező az üzemi terheléshez γfe = 1.

egy olyan változó, amelyhez három tervezési érték van beállítva: marginális, működési és kvázi állandó. Az anyag reológiai tulajdonságainak figyelembevétele nélküli számításhoz a hóterhelés határ- és üzemi tervezési értékeit használják.

A hóterhelés határértéke a vízszintes vetületen

a fedezetet a következő képlet határozza meg:

S m = S 0 C γ fm ,(3.9)

ahol S0- a hóterhelés jellemző értéke, amely megegyezik a hótakaró tömegével 1 m 2 földfelszínre vonatkoztatva. Értékek S0 hóvidéktől függően határozzák meg a zónatérkép vagy az E. függelék szerint. Ukrajna területén hat hórégió található; Az egyes hóterületekre jellemző terhelés maximális értékét a 3.5. táblázat tartalmazza. Zaporizzsja a harmadik hó régióban található.

3.5. táblázat - A jellemző hóterhelés maximális értékei

hó terület	én	II	III	IV	V	VI
S 0 , Pa

A jellemző hóterhelés pontosabb értékei egyeseknél

Ukrajna városait az A. függelék A.3. táblázata tartalmazza.

Együttható val vel a (3.9) képletben a következő képlet határozza meg:

C \u003d μ Ce só,

ahol: Se- együttható figyelembe véve a tető működési módját;

Só

μ - átmeneti együttható a hótakaró súlyától a föld felszínén

a bevonat hóterhelésére, a tető alakjától függően.

Az egy- és kétlejtős bevonattal ellátott épületeknél (3.1. ábra) az értékek

együttható μ egyenlőnek veszik:

μ = 1, ha α ≤ 25 0

μ = 0 α > 60 0 esetén,

ahol α - a tető szöge. A 2. és 3. opciót kell fontolóra venni az olyan épületeknél, ahol

oromzati profilok (b profil), míg a 2. lehetőség - 20 0 ≤ α ≤ 30 0,

és a 3. lehetőség – 10 0 ≤ α ≤ 30 0 csak akkor, ha vannak parancsnoki hidak vagy levegőztetés

ny eszközök a bevonat gerincén.

A μ együttható értéke épületekre

más körvonalú bevonatokkal lehet

de megtalálja a G függelékben.

Együttható Se a (3.9) képletben vegye figyelembe

ami befolyásolja az üzemmódot

a hó felhalmozódásáról a tetőn

(tisztítás, olvasztás stb.), be van szerelve

tervezési megbízás. Az őrülteknek

műhelyek lenbevonatai fokozott

hőleadás 3% feletti tetőlejtésnél és megfelelő

az olvadékvíz eltávolítását kell venni

Se=0,8. A módra vonatkozó adatok hiányában

a tető kiaknázása megengedett

elfogad Se =1 . Együttható Só - figyelembe veszi az építési tárgy tengerszint feletti elhelyezkedésének H (km) földrajzi magasságát. H< 0,5км, Só = 1 , H ≥ 0,5 km-nél az érték Só képlettel határozható meg:

Só = 1,4H + 0,3

Együttható fm be a hóterhelés határértéke szerint

képlet ( 3.9) a meghatározott átlagos ismétlési periódustól függően kerül meghatározásra

nyitottság T táblázat szerint 3.6

3.6. táblázat. Együttható fm tervezési határérték szerint

hóterhelés

Köztes értékek fm

A tömeges építési létesítmények esetében megengedett a vészhelyzeti ismétlődési időszak T T e f (A.3. táblázat, A függelék).

A hóterhelés tervezési üzemi értékét a következő képlet határozza meg:

S e \u003d S o C γ fe, (3.10)

ahol Ígyés C – ugyanaz, mint a (3.9) képletben;

γfe - a hó üzemi értékének megbízhatósági együtthatója

terhelés, a 3.7 táblázat szerint meghatározva az idő töredékétől függően

η amely során a második határ feltételei sérülhetnek.

láb állapota; köztes érték γfe vonalat kell meghatározni

noé interpoláció.

3.7. táblázat. Együttható γfe a hóteher üzemi értéke szerint

η	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
γfe	0,88	0,74	0,62	0,49	0,4	0,34	0,28	0,1

Jelentése η az építmények tervezésére vagy beépítésére vonatkozó normák szerint elfogadott

rendeltetésüktől függően a tervezési feladat határozza meg, felelős

a határállapoton túllépésnek és annak következményeinek. Tömegépítésű objektumokhoz

bizonyíték felvétele megengedett η = 0,02 (a szerkezet élettartamának 2%-a

egy olyan változó, amelyre két számítást végeznek -

értékek: korlátozó és üzemi.

A szélterhelés tervezési határértékét a következő képlet határozza meg:

W m = W 0 C γ fm , (3.11)

ahol Val vel - a (3.12) képlettel meghatározott együttható;

fm - a szélterhelés határértékének megbízhatósági együtthatója;

W0 - a szélterhelés jellemző értéke, amely megegyezik az átlaggal (statikus

cal) a szélnyomás összetevője a felszín felett 10 m magasságban

föld. A W 0 értékét a szélvidéktől függően határozzuk meg

övezeti térkép vagy az E. melléklet szerint.

Öt szélvidéket azonosítottak Ukrajna területén; maximális jellemzők

Az egyes széltartományok terhelési értékeit a táblázat tartalmazza

arc 3.8. Zaporozhye a III. szélvidéken található.

3.8. táblázat. A szélterhelés maximális jellemző értékei

szélvidék	én	II	III	IV	V
W0,

Ukrajna egyes városaira jellemző szélterhelés pontosabb értékeit az A.2 táblázat tartalmazza. DE.

Együttható Val vel a (3.11) képletben a következő képlet határozza meg:

C = Caer Ch Calt Crel Cdir Cd (3.12)

ahol Saer – aerodinamikai együttható; CH - együttható figyelembe véve a szerkezet magasságát; Calt – földrajzi magassági együttható; Crel - mentességi együttható; cdir – iránytényező; CD – dinamizmus együtthatója.

A modern szabványok számos aerodinamikai együtthatót írnak elő:

Külső hatás Se;

Súrlódás C f;

Belső hatás C i;

Húzza C x ;

Nyíróerő C y .

Az aerodinamikai együtthatók értékeit az I. függelék határozza meg

a szerkezet vagy szerkezeti elem alakjától függően. Az épületek vázkereteinek kiszámításakor általában a külső hatás aerodinamikai együtthatóját használják Se . A 3.2. ábra a legegyszerűbb formájú szerkezeteket, a felületre gyakorolt szélnyomás mintázatait és az ezekre gyakorolt külső hatás aerodinamikai együtthatóit mutatja be.

a - szabadon álló lapos szilárd szerkezetek; b - nyeregtetős épületek.

3.2. ábra. Szélterhelési diagramok

Nyerstetős épületeknél (3.2. ábra, b) az aerodinamikai együttható

aktív nyomás Ce = +0,8; együttható értékek Ce1 és Ce2 attól függően, hogy

Az épület méretei adják meg lapon. 3.9, együttható Ce3- a 3.10. táblázatban.

3.9. táblázat. Együttható értékek Ce1 és Ce2

Együttható	α, fok.	Értékek Se 1 ,Ce2 nál nél h/l egyenlő
	0,5		≥ 2
Ce1			- 0,6	- 0,7	- 0,8
	+ 0,2	- 0,4	- 0,7	- 0,8
	+ 0,4	+0,3	- 0,2	- 0,4
	+ 0,8	+0,8	+0,8	+0,8
Ce2	≤ 60	- 0,4	- 0,4	- 0,5	- 0,8

3.10. táblázat. Együttható értékek Ce3

b/ l	Értékek Ce3 nál nél h/l egyenlő
≤ 0,5		≥ 2
≤ 1	- 0,4	- 0,5	- 0,6
≥ 2	- 0,5	- 0,6	- 0,6

Az együtthatók plusz előjele a felszínen lévő szélnyomás irányának felel meg, a mínusz előjele - a felszínről. Az együtthatók köztes értékeit lineáris interpolációval kell meghatározni. Maximális együttható értéke a lejtőhöz Ce3= 0,6.

Szerkezet magassági tényező CH figyelembe veszi a szélterhelés növekedését az épület magassága mentén, és a környező terület típusától függ, és a 3.11. táblázat szerint határozza meg.

3.11. táblázat. Együttható értékek CH

Z(m)	CH tereptípushoz
	én	II	III	IV
≤ 5	0,9	0,7	0,40	0,20
	1,20	0,90	0,60	0,40
	1,35	1,15	0,85	0,65
	1,60	1,45	1,15	1,00
	1,75	1,65	1,35	1,10
	1,90	1,75	1,50	1,20
	1,95	1,85	1,60	1,25
	2,15	2,10	1,85	1,35
	2,3	2,20	2,05	1,45

Az építményt körülvevő tereptípusokat minden számításhoz meghatározzák

szélirány külön:

I - tengerek, tavak, valamint akadálymentes síkságok nyílt felületei, figyelemmel

ellenáll a szél hatásának egy legalább 3 km hosszú szakaszon;

II - vidéki terület kerítésekkel (kerítésekkel), kis építményekkel, házakkal

mi és fák;

III - külvárosi és ipari övezetek, kiterjedt erdőterületek;

IV - városi területek, ahol a felület legalább 15%-a lakott

15 m-t meghaladó átlagos magasságú épületek.

Az építmény meghatározásához az ilyen típusú terepen elhelyezkedőnek tekinthető

számított számított szélirány, ha a figyelembe vett irányban ilyen

a terület távol van 30Z az épület teljes magasságában Z< 60м vagy

2 km nál nél Z> 60 m (Z az épület magassága).

Földrajzi magassági tényező Calt figyelembe veszi a magasságot H (km) szállás

építési objektum a tengerszint felett, és a képlet határozza meg:

Calt = 2H, H > 0,5 km,

Calt = 1, H-nál ≤ 0,5 km.

Terep együtthatója Crel figyelembe veszi a terület közelében lévő terület mikrodomborzatát

ki, amelyen az építési objektum található, és eggyel egyenlőnek vesszük

kivéve azokat az eseteket, amikor az építkezés dombon vagy azon található

Irányegyüttható cdir figyelembe veszi az egyenetlen szélterhelést

a szél irányába, és általában eggyel egyenlőnek vesszük. CDir ≠ 1 nál nél-

külön indoklással csak nyílt sík terepre vették

Dinamikus együttható CD figyelembe veszi a pulzáló komponens hatását

szélterhelés és a szélnyomás térbeli korrelációja

épület. Olyan szerkezetekhez, amelyek nem igénylik a széldinamika számítását CD = 1.

Megbízhatósági együttható a szélterhelés tervezési határértékéhez

ruzki fm a meghatározott átlagos ismétlési periódustól függően kerül meghatározásra

hidak T táblázat szerint a 3.12.

3.12. táblázat. Megbízhatósági tényező a szélterhelés tervezési határértékéhez fm

Köztes értékek fm lineáris interpolációval kell meghatározni.

A tömeges építésű objektumok esetében egy átlagos ismétlődési időszak megengedett T egyenlőnek kell lennie a szerkezet megállapított élettartamával Tef

(A.3. táblázat, A függelék szerint).

A szélterhelés üzemi tervezési értékét a következő képlet határozza meg:

Mi = Wo C γfe , (3.13)

ahol Jajés C – ugyanaz, mint a (3.12) képletben;

γfe - üzemi tervezési érték szerinti megbízhatósági tényező

A határállapot olyan állapot, amelyben a szerkezet (konstrukció) már nem felel meg az üzemeltetési követelményeknek, pl. elveszíti a külső hatásoknak és terheléseknek ellenálló képességét, elfogadhatatlan elmozdulásokat vagy repedésnyílásszélességeket kap stb.

A veszélyességi fok szerint a normák a határállapotok két csoportját állapítják meg: az első csoport - teherbírás szerint;

a második csoport - normál működésre.

Az első csoport határállapotai közé tartozik a rideg, képlékeny, kifáradás vagy egyéb meghibásodás, valamint az alakstabilitás elvesztése, a helyzetstabilitás elvesztése, az erőtényezők és a kedvezőtlen környezeti feltételek együttes hatásából adódó roncsolás.

A második csoport határállapotait repedések kialakulása és túlzott megnyílása, túlzott elhajlás, elfordulási szögek, rezgési amplitúdók jellemzik.

A határállapotok első csoportjára vonatkozó számítás a fő és minden esetben kötelező.

A határállapotok második csoportjának számítását azokra a szerkezetekre kell elvégezni, amelyek a fenti okok miatt veszítenek teljesítményükből.

A határállapot-elemzés feladata, hogy a szükséges garanciát nyújtsa arra, hogy egy szerkezet vagy szerkezet működése során egyik határállapot sem fordul elő.

Egy szerkezet átmenete egyik vagy másik határállapotba számos tényezőtől függ, amelyek közül a legfontosabbak:

1. külső terhelések és hatások;

2. a beton és a vasalás mechanikai jellemzői;

3. az anyagok és a konstrukció munkafeltételei.

Mindegyik tényezőt működés közbeni változékonyság jellemez, és az egyes tényezők változékonysága külön-külön nem függ a többitől, és véletlenszerű folyamat. Tehát a terhelések és behatások eltérhetnek az átlagos értékek túllépésének adott valószínűségétől, az anyagok mechanikai jellemzői pedig az átlagértékek adott csökkentésének valószínűségétől.

A határállapot-számítások figyelembe veszik az anyagok terheléseinek és szilárdsági jellemzőinek statisztikai változékonyságát, valamint a különféle kedvezőtlen vagy kedvező működési feltételeket.

2.2.3. Terhelések

A terheket állandóra és ideiglenesre osztják. Az ideiglenes, az akció időtartamától függően, hosszú távúra, rövid távúra és speciálisra oszthatók.

Az állandó terhelések közé tartozik a teherhordó és körülzáró szerkezetek tömege, a talaj súlya és nyomása, valamint az előnyomó erő.

A hosszú távú élő terhelések közé tartozik a padlón lévő álló berendezések súlya; gázok, folyadékok, ömlesztett szilárd anyagok nyomása tartályokban; rakományok a raktárakban; hosszú távú hőmérséklet-technológiai hatások, lakó- és középületek hasznos teherének egy része, hó tömegének 30-60%-a, függődaruk tehereinek egy része stb.

A rövid távú vagy rövid ideig tartó ideiglenes terhelések a következők: személyek, anyagok súlya a szerviz- és javítási területen; a terhelés egy része a lakó- és középületek padlóján; a gyártás, szállítás és telepítés során keletkező terhelések; rakományok felső és felső darukból; hó- és szélterhelés.

Különleges terhelések keletkeznek szeizmikus, robbanásveszélyes és vészhelyzetek során.

A terheléseknek két csoportja van - standard és design.

A szabályozási terhelések azok a terhelések, amelyek normál működés közben nem léphetők túl.

A szabályozási terhelések megállapítása az épületek, építmények tervezése, kivitelezése és üzemeltetése során szerzett tapasztalatok alapján történik.

A normák szerint fogadják el, figyelembe véve az átlagos értékek túllépésének adott valószínűségét. Az állandó terhelések értékeit a geometriai paraméterek tervezési értékei és az anyagok sűrűségének átlagos értékei határozzák meg.

A szabványos ideiglenes terhelések a legmagasabb értékek szerint vannak beállítva, például szél- és hóterhelések - a hatásuk kedvezőtlen időszakára vonatkozó éves értékek átlaga szerint.

Becsült terhelések.

Megbízhatósági tényező bevezetésével becsüljük meg a terhelések változékonyságát, aminek következtében értékük túllépésére, esetenként akár csökkentésére is lehetőség nyílik a normatívakhoz képest.

A tervezési terheléseket úgy határozzuk meg, hogy a szabványos terhelést megszorozzuk a biztonsági tényezővel, azaz.

(2.38)

ahol q

A határállapotok első csoportjának struktúráinak számításakor általában egynél többet kell venni, és csak abban az esetben, ha a terhelés csökkenése rontja a szerkezet munkakörülményeit < 1 .

A szerkezet számítását a határállapotok második csoportjára együtthatós tervezési terhelésekre végezzük =1, tekintettel az előfordulásuk kisebb kockázatára.

Terhek kombinációja

Egyszerre több terhelés hat a szerkezetre. Maximális értékük egyidejű elérése nem valószínű. Ezért a számítás ezek különféle kedvezőtlen kombinációira történik, a kombinációk együtthatójának bevezetésével.

Kétféle kombináció létezik: alapkombinációk, amelyek állandó, hosszú távú és rövid távú terhelésekből állnak; speciális kombinációk, amelyek állandó, hosszú távú, esetleges rövid távú és az egyik speciális terhelésből állnak.

Ha a fő kombináció csak egy rövid távú terhelést tartalmaz, a kombinációs együtthatót eggyel egyenlőnek kell tekinteni, ha két vagy több rövid távú terhelést veszünk figyelembe, az utóbbit megszorozzuk 0,9-gyel.

A tervezés során figyelembe kell venni az épületek, építmények felelősségi fokát és kapitalizáltságát.

Az elszámolás a megbízhatósági együttható tervezett cél szerinti bevezetésével történik , amely az építmények osztályától függően elfogadott.. 1. osztályú építményekhez (egyedi és műemléki tárgyak)
, II. osztályú objektumokhoz (többszintes lakossági, közösségi, ipari)
. III. osztályú épületekhez

BLOKKALAP ÉS ALAPOK

határállapot számítás

A bázisok határállapotok szerinti számításának elvei (I és II).

1 határállapot– feltételek megteremtése a teherbírás, a stabilitás és az alakvesztés ellehetetlenülésére.

2 határállapot- az épületek, építmények normál üzemeltetésére való alkalmasságának biztosítása, a normát meghaladó alakváltozások megakadályozása mellett (stabilitásvesztés nem következik be).

1 PS esetén a számítást mindig elvégezzük, 2-re (repedésállóságra) - csak rugalmas alapoknál (szalag, födém).

1 PS esetén a számításokat akkor kell elvégezni, ha:

1) jelentős vízszintes terhelés kerül az alapra.

2) az alapozás lejtőn vagy annak közelében van, vagy az alapozás nagy esésű talajlemezekből áll.

3) az alapot lassan tömörödő vízzel telített iszapos-agyagos talajok alkotják, amelyek víztelítettségi indexe S r ≥ 0,8 és konszolidációs tényezője y ≤10 7 cm 2 /év - a talajváz szilárdsága semleges nyomáson.

4) az alap sziklás talajból áll.

Tervezési feltételek 1 PS-hez:

F u - az alap végső ellenállásának erőssége,

γ c \u003d 0,8...1,0 - a talaj alap működési feltételeinek összessége,

γ n = 1,1..1,2 - megbízhatósági tényező, az épület rendeltetésétől függ.

2 PS egyenként – mindig végrehajtva.

S ≤ Su- becsült fogás (at P ≤ R), ahol P az alapozás alapja alatti nyomás.

R a számított talajellenállás.

Módszer Essence

A szerkezetek határállapotok szerinti számításának módszere a romboló erők számítási módszerének továbbfejlesztése. Az ezzel a módszerrel történő számítás során egyértelműen meghatározzák a szerkezetek határállapotait, és bevezetik a tervezési együtthatók rendszerét, amely garantálja a szerkezetet ezen állapotok kialakulásával szemben a legkedvezőtlenebb terheléskombinációk és a szilárdsági jellemzők legalacsonyabb értékei mellett. anyagokból.

A pusztulás szakaszait, de a szerkezet terhelés alatti biztonságát nem egy szintetizáló biztonsági tényezővel, hanem a tervezési együtthatók rendszerével értékeljük. A határállapot módszerrel tervezett és számított szerkezetek valamivel gazdaságosabbak.

2. A határállapotok két csoportja

Határállapotnak azokat az állapotokat tekintjük, amikor a szerkezetek működés közben már nem teljesítik a rájuk támasztott követelményeket, azaz elveszítik a külső terheléseknek és hatásoknak ellenálló képességüket, vagy elfogadhatatlan mozgásokat, helyi sérüléseket szenvednek.

A vasbeton szerkezeteknek meg kell felelniük a számítás követelményeinek két határállapot-csoport esetében: teherbírásnál - a határállapotok első csoportja; normál működésre való alkalmasság szerint - a határállapotok második csoportja.

Az első csoport határállapotainak kiszámítása a következők elkerülése érdekében történik:

rideg, képlékeny vagy más típusú roncsolás (szilárdságszámítás, szükség esetén figyelembe véve a szerkezet roncsolás előtti kihajlását);

a szerkezet alakjának stabilitásvesztése (kalkuláció vékonyfalú szerkezetek stabilitására stb.) vagy helyzete (számítás támfalak, excentrikusan terhelt magas alapozások felborulására, elcsúszására; földbe ásott vagy föld alatti tározók emelkedésének számítása stb. .);

fáradásos meghibásodás (ismétlődő mozgatható vagy pulzáló terhelés hatására működő szerkezetek fáradtságelemzése: darugerendák, talpfák, kiegyensúlyozatlan gépek keretalapjai és födémei stb.);

pusztulás az erőtényezők és a kedvezőtlen környezeti hatások együttes hatásából (időszakos vagy állandó kitettség agresszív környezetnek, váltakozó fagyasztás és felolvasztás stb.).

A második csoport határállapotainak kiszámítása a következők elkerülése érdekében történik:

túlzott vagy hosszan tartó repedések kialakulása (ha a repedések kialakulása vagy hosszan tartó megnyílása az üzemi körülmények között megengedett);

túlzott mozgások (elhajlások, forgási szögek, ferde szögek és rezgési amplitúdók).

A szerkezet egészének, valamint egyes elemeinek vagy részeinek határállapotainak kiszámítása minden szakaszban megtörténik: gyártás, szállítás, telepítés és üzemeltetés; ugyanakkor a tervezési sémáknak meg kell felelniük az elfogadott tervezési megoldásoknak és a felsorolt szakaszok mindegyikének.

3. Becsült tényezők

A tervezési tényezők - a beton és a vasalás terhelései és mechanikai jellemzői (szakítószilárdság, folyáshatár) - statisztikailag változékonyak (az értékek szórása). A terhelések és hatások eltérhetnek az átlagérték túllépésének adott valószínűségétől, az anyagok mechanikai jellemzői pedig eltérhetnek az átlagos esési valószínűségtől. A határállapot-számítások figyelembe veszik a terhelések statisztikai változékonyságát és az anyagok mechanikai jellemzőit, a nem statisztikai tényezőket és a különféle kedvezőtlen vagy kedvező fizikai, kémiai és mechanikai feltételeket a beton és a vasalás működéséhez, az épületek és építmények elemeinek gyártásához és üzemeltetéséhez. . A terhelések, az anyagok mechanikai jellemzői és a tervezési együtthatók normalizálva vannak.

A terhelések, a beton és a vasalás ellenállásának értékei az SNiP "Teherek és hatások" és "Beton- és vasbeton szerkezetek" fejezetei szerint vannak meghatározva.

4. A terhelések osztályozása. Szabályozási és tervezési terhelések

Az akció időtartamától függően a terhelést állandóra és ideiglenesre osztják. Az ideiglenes terheléseket pedig hosszú távú, rövid távú és speciális terhelésekre osztják.

Az épületek, építmények teherhordó és zárószerkezeteinek súlyából, a talajok tömegéből és nyomásából, valamint az előfeszített vasbeton szerkezetek hatásából származó terhelések állandóak.

A hosszú távú terhelések a padlón lévő álló berendezések súlyából származnak - szerszámgépek, készülékek, motorok, tartályok stb.; gázok, folyadékok, ömlesztett szilárd anyagok nyomása tartályokban; rakományok a raktárakban, hűtőszekrényekben, archívumokban, könyvtárakban és hasonló épületekben és építményekben; a lakóépületekben, irodai és közüzemi helyiségekben a normák által megállapított ideiglenes terhelés egy része; álló berendezések hosszú távú hőmérséklet-technológiai hatásai; egy felső vagy egy emelődaru terhelése, megszorozva a következő tényezőkkel: 0,5 közepes teherbírású daruk és 0,7 nagy teherbírású daruk; hóterhelés a III-IV éghajlati régiókban 0,3-0,6 együtthatóval. A daru, néhány ideiglenes és hóterhelés meghatározott értékei a teljes értékük részét képezik, és figyelembe veszik az ilyen típusú terhelések elmozdulásokra, deformációkra és repedésekre gyakorolt hatási időtartamát. Ezeknek a terheléseknek a teljes értéke rövid távú.

Rövid távúak az emberek, alkatrészek, anyagok súlyából eredő terhelések a berendezések karbantartása és javítása területén - sétányok és egyéb berendezésektől mentes területek; a terhelés egy része a lakó- és középületek padlóján; a szerkezeti elemek gyártása, szállítása és felszerelése során keletkező terhelések; az épületek és építmények építése vagy üzemeltetése során használt felső és felső daruk terhelései; hó- és szélterhelés; hőmérsékleti éghajlati hatások.

A speciális terhelések közé tartoznak: szeizmikus és robbanásveszélyes hatások; a berendezések meghibásodása vagy meghibásodása, valamint a technológiai folyamat éles megsértése által okozott terhelések (például a hőmérséklet éles növekedése vagy csökkenése stb.); az alap egyenetlen alakváltozásainak hatása, amihez a talaj szerkezetének alapvető megváltozása társul (például a megsüllyedő talajok deformációi áztatáskor vagy a permafrost talajok olvadáskor) stb.

A normatív terheléseket a normák az átlagértékek túllépésének előre meghatározott valószínűsége szerint vagy a névleges értékek szerint határozzák meg. A szabályozási állandó terheléseket a geometriai és szerkezeti paraméterek tervezési értékei és az átlagos sűrűségértékek szerint veszik. A szabályozási ideiglenes technológiai és beépítési terhelések a normál működéshez biztosított legmagasabb értékekre vannak beállítva; hó és szél - az éves kedvezőtlen értékek átlaga szerint vagy az ismétlődésük egy bizonyos átlagos időszakának megfelelő kedvezőtlen értékek szerint.

A szerkezetek szilárdsági és stabilitási tervezésénél a tervezési terheléseket úgy határozzuk meg, hogy a szabványos terhelést megszorozzuk a Vf terhelésbiztonsági tényezővel, amely általában egynél nagyobb, például g=gnyf. Megbízhatósági együttható a beton és vasbeton szerkezetek tömegéből Yf = M; könnyű adalékanyagon (1800 kg/m3 vagy kisebb átlagos sűrűségű) betonból készült szerkezetek tömegéből és különféle esztrichek, utántöltések, fűtőtestek gyárilag elvégzett tömegéből Yf = l,2, beépítéskor yf = \,3 ; különböző feszültségű terhelésektől azok értékétől függően yf = it 2...1.4. A szerkezetek súlyából származó túlterhelési együtthatót a helyzet stabilitásának kiszámításakor emelkedés, borulás és csúszás ellen, valamint más esetekben, amikor a tömeg csökkenése rontja a szerkezet működési feltételeit, 7f = 0,9. A szerkezetek építési szakaszban történő kiszámításakor a számított rövid távú terheléseket megszorozzák 0,8-as tényezővel. A szerkezetek alakváltozásai és elmozdulásai (a határállapotok második csoportja esetén) kiszámításához szükséges tervezési terheléseket az Yf -1- együtthatójú szabványos értékekkel egyenlőnek veszik.

terhelések kombinációja. A szerkezeteket a terhelések vagy a megfelelő erők különféle kombinációira kell tervezni, ha a számítást rugalmatlan séma szerint végezzük. A figyelembe vett terhelések összetételétől függően a következők vannak: a fő kombinációk, amelyek állandó, hosszú távú és rövid távú terhelésekből vagy nx-től származó erőkből állnak; speciális kombinációk, amelyek állandó, hosszú távú, esetleges rövid távú és az ezekből származó speciális terhelések vagy erőfeszítések valamelyikéből állnak.

^ve a terhelések alapvető kombinációinak csoportjait veszik figyelembe. Az első csoport fő kombinációinak szerkezeteinek kiszámításakor az állandó, hosszú távú és egy rövid távú terhelést veszik figyelembe; a szerkezetek kiszámításakor a második csoport fő kombinációihoz állandó, hosszú távú és két (vagy több) rövid távú terhelést vesznek figyelembe; míg az értékek a rövid távú

a terheléseket vagy a megfelelő erőket meg kell szorozni egy 0,9-es kombinációs tényezővel.

A speciális kombinációk szerkezeteinek kiszámításakor a rövid távú terhelések vagy a megfelelő erők értékeit meg kell szorozni egy 0,8-as kombinációs tényezővel, kivéve a szeizmikus régiókban lévő épületekre és építményekre vonatkozó tervezési szabványokban meghatározott eseteket.

A terhelés csökkentése is megengedett a gerendák és keresztrudak kiszámításakor, a terhelt padló területétől függően.

5. Az épületek és építmények felelősségének mértéke

Az épület és az építmények felelősségének mértékét az építmények határállapotok elérésekor az anyagi és társadalmi kár mértéke határozza meg. Az építmények tervezésénél figyelembe kell venni az egységes vállalkozás céljára szolgáló megbízhatósági tényezőt, amelynek értéke az épületek vagy építmények felelősségi osztályától függ. A teherbírás határértékeit, az ellenállások számított értékeit, az alakváltozások, repedésnyílások határértékeit vagy a terhelések, erők vagy egyéb hatások számított értékeit meg kell szorozni ezzel az együtthatóval a szerint. a cél.

Az előregyártott vasbeton termékek gyáraiban végzett kísérleti vizsgálatok azt mutatták, hogy nehézbeton és porózus adalékanyagon lévő beton esetében a variációs együttható Y ~ 0,135, amelyet a normák elfogadnak.

A matematikai statisztikában a pa vagy sem használatával a V-nél kisebb átmeneti ellenállás értékek ismétlődésének valószínűségét becsülik. Ha x = 1,64-et fogadunk el, akkor az értékek ismétlődése valószínű<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.

A beton osztályának axiális szakítószilárdság szempontjából történő szabályozásánál a beton tengelyirányú szakítószilárdsággal szembeni normatív ellenállását Rbtn egyenlőnek tekintjük a garantált szilárdságával (osztály) on. axiális nyújtás.

A beton tervezési ellenállását a határállapotok első csoportjának kiszámításához úgy határozzuk meg, hogy a szabványos ellenállásokat elosztjuk a megfelelő biztonsági tényezőkkel, ha a beton összenyomási ybc = 1,3 prn szakítószilárdsága ^ = 1,5, és a szakítószilárdság szabályozásánál yy = 1,3 . A beton tervezési ellenállása axiális nyomással szemben

A B50, B55, B60 osztályú nehézbeton számított nyomószilárdságát megszorozzuk olyan együtthatókkal, amelyek figyelembe veszik a nagy szilárdságú beton mechanikai tulajdonságainak sajátosságait (a kúszási alakváltozások csökkentése), rendre 0,95; 0,925 és 0,9.

A lekerekített beton tervezési ellenállásának értékeit a kb. ÉN.

A szerkezeti elemek számításakor a beton Rb és Rbt számított ellenállásait csökkentjük, bizonyos esetekben pedig növeljük a beton munkakörülményeinek uj megfelelő együtthatóival megszorozva, figyelembe véve a beton fajlagos tulajdonságait: a terhelés időtartamát. és annak ismételt megismétlése; az építmény feltételei, jellege és működési szakasza; gyártási módja, keresztmetszeti méretei stb.

Az Rsc vasalás tervezési nyomószilárdságát az első határállapotcsoportba tartozó szerkezetek számításánál, amikor a vasalás betonra van kötve, egyenlőnek kell tekinteni a vasalás megfelelő tervezési szakítószilárdságával Rs, de legfeljebb 400 MPa (a a betonkád végső összenyomhatósága). Olyan szerkezetek kiszámításakor, amelyeknél a beton tervezési ellenállását hosszú távú terhelésre vették, figyelembe véve az y&2 munkakörülmények együtthatóját

A szerkezeti elemek kiszámításakor a vasalás tervezési ellenállásait csökkentik vagy bizonyos esetekben növelik az ySi munkakörülmények megfelelő együtthatóinak megszorzásával, figyelembe véve annak lehetőségét, hogy szilárdsági jellemzői nem teljes mértékben kihasználhatók a keresztmetszetben lévő feszültségek egyenetlen eloszlása miatt. , alacsony betonszilárdság, rögzítési feltételek, hajlítások jelenléte , az acél szakítódiagram jellege, tulajdonságainak változása a szerkezet működési körülményeitől függően stb.

A keresztirányú erő hatásának elemeinek kiszámításakor a keresztirányú vasalás tervezési ellenállásait csökkentik az -um ^ OD munkakörülmények együtthatójának bevezetésével, amely figyelembe veszi a vasalás feszültségeinek egyenetlen eloszlását a vasalás hossza mentén. ferde szakasz. Ezenkívül a Вр-I osztályú huzalból készült hegesztett keresztirányú vasalás és az A-III osztályú rúderősítés esetében bevezetik a Vs2=0,9 együtthatót, amely figyelembe veszi a bilincsek hegesztett kötése rideg törésének lehetőségét. A keresztirányú vasalás tervezési ellenállásának értékeit az Rsw nyíróerő kiszámításakor, figyelembe véve az yst együtthatókat, a táblázat tartalmazza. 1 és 2 kb. v.

Ezenkívül az Rs, Rsc és Rsw tervezési ellenállásokat meg kell szorozni az üzemi feltételek együtthatóival: Ys3, 7 * 4 - a terhelés ismételt alkalmazásával (lásd VIII. fejezet); ysb^lx/lp vagy uz~1x/lap - a feszültségátvitel zónájában és a nem feszített vasalás horgony nélküli rögzítési zónájában; 7 ^ 6 - a "nagy szilárdságú vasalás működése során a feltételes folyáshatár feletti feszültségeknél (7o.2.

A vasalás tervezési ellenállása a második határállapot-csoport számításánál a vasalás megbízhatósági tényezője 7s = 1, azaz. egyenlőnek számítanak az Rs standard értékekkel, ser = Rsn, és figyelembe veszik az erősítés működési feltételeinek együtthatójával

A vasbeton szerkezet repedésállósága a repedésképződéssel szembeni ellenállása a feszültség-húzódási állapot I. szakaszában vagy a repedésnyitási ellenállása a feszültség-húzódási állapot II.

A számítás során a vasbeton szerkezet vagy részei repedésállóságára eltérő követelmények vonatkoznak, az alkalmazott vasalás típusától függően. Ezek a követelmények a normál és az elem hossztengelyéhez képest ferde repedésekre vonatkoznak, és három kategóriába sorolhatók:

A repedések megnyílása állandó, hosszú és rövid távú terhelés hatására rövidnek tekinthető; a folyamatos repedésnyílás csak állandó és hosszú távú terhelés hatására jöhet számításba. Az épületek normál működését, a vasalás korrózióállóságát és a szerkezet tartósságát biztosító repedésnyílás maximális szélessége (accr - short és accr2 long) a repedésállóság követelményi kategóriájától függően nem haladhatja meg a 0,05- 0,4 mm (II .2. táblázat).

Folyadék- vagy gáznyomás alatt előfeszített elemeknek (tartályok, nyomócsövek stb.), teljesen feszített szakaszban rúd- vagy huzalerősítéssel, valamint részben összenyomott szakaszban 3 mm vagy annál kisebb átmérőjű huzalerősítéssel meg kell felelniük az első kategóriák követelményeit. A többi előfeszített elemnek a tervezési feltételektől és a vasalás típusától függően meg kell felelnie a második vagy harmadik kategória követelményeinek.

A repedésállóság számításánál a terhelések figyelembevételének eljárása a repedésállóság követelményeinek kategóriájától függ: az első kategória követelményeivel a számítás a tervezési terhelések szerint történik, az yf terhelés biztonsági tényezőjével. l (mint az erő számításánál); a második és harmadik kategória követelményei szerint a számítást az V / \u003d együtthatójú terhelésekre kell elvégezni. A repedések képződésének számítása annak meghatározására, hogy szükséges-e ellenőrizni a repedések rövid távú kinyílását a második kategória követelményei szerint a repedések kialakulásának számítását az yf>U együtthatójú tervezési terhelésekre kell elvégezni. A repedések nyílásának ellenőrzése a harmadik kategória követelményei szerint Y / együtthatójú terhelés hatására történik. -1. A repedésállóság számításánál minden terhelés együttes hatását figyelembe veszik, kivéve a speciálisakat. A különleges terheléseket figyelembe veszik a repedések kialakulásának kiszámításánál olyan esetekben, amikor a repedések katasztrofális helyzethez vezetnek. A repedések lezárásának számítását a második kategória követelményei szerint állandó és hosszú távú terhelésekre kell elvégezni, y / -1 együtthatóval. A terhelések elszámolásának eljárását a táblázat tartalmazza. P.Z. Az előfeszített elemek végszakaszainál a vasalástól a betonig terjedő feszültségátviteli zóna 1P hosszában a repedés nem megengedett az összes terhelés együttes hatására (kivéve a speciálisakat), amelyeket az Y / = L együtthatóval a számításba vettünk. követelmény annak a ténynek köszönhető, hogy a beton idő előtti repedése az elemek végszakaszainál - a vasalás terhelés alatti betonból való kihúzásához és hirtelen tönkremeneteléhez vezethet.

az elhajlások növekedése. Ezen repedések hatását figyelembe veszik a szerkezeti számításoknál. Az ismétlődő terhelések S&-feltételei mellett működő és tartósságra számolt elemeknél ilyen repedések kialakulása nem megengedett.

Az első csoport határállapotai. A szilárdsági számítások a feszültség-nyúlás állapot III. szakaszából indulnak ki. A szerkezet szakasza akkor rendelkezik a szükséges szilárdsággal, ha a tervezési terhelésekből származó erők nem haladják meg a szakasz által az anyagok tervezési ellenállásainál észlelt erőket, figyelembe véve a munkakörülmények együtthatóját. A T tervezési terhelésekből származó erő (például hajlítónyomaték vagy hosszirányú erő) a szabványos terhelések, biztonsági tényezők és egyéb C tényezők (tervezési modell, dinamikus tényező stb.) függvénye.

A második csoport határállapotai. Az elem hossztengelyéhez képest merőleges és ferde repedések kialakulásának számítását azon elemek repedésállóságának ellenőrzésére végezzük, amelyekre az első kategória követelményei vonatkoznak, valamint annak megállapítására, hogy előfordulnak-e repedések azokban az elemekben, amelyek a repedésállóságot a második és harmadik kategória követelményei szabják meg. Úgy gondolják, hogy a hossztengelyre merőleges repedések nem jelennek meg, ha a terhelések hatására fellépő T erő (hajlítónyomaték vagy hosszirányú erő) nem haladja meg a TSgf erőt, amely az elem metszetével érzékelhető.

Figyelembe kell venni, hogy az elem hossztengelyéhez képest ferde repedések nem jelennek meg, ha a betonban a fő húzófeszültségek nem haladják meg a tervezési értékeket,

A normál és a hossztengelyhez képest ferde repedésnyílás számítása abból áll, hogy meghatározzuk a repedésnyílás szélességét a feszítővasalás szintjén, és összehasonlítjuk a maximális nyílásszélességgel. A maximális repedésnyílás szélességére vonatkozó adatokat a táblázat tartalmazza. II.3.

Az elmozdulásszámítás abból áll, hogy meghatározzuk az elem elhajlását a terhelésektől, figyelembe véve azok hatásának időtartamát, és összehasonlítjuk a végső elhajlással.

Az elhajlás határértékét különféle követelmények határozzák meg: technológiai, daruk, technológiai berendezések, gépek stb. normál működése miatt; konstruktív, a szomszédos elemek hatása miatt, amelyek korlátozzák az alakváltozásokat, a meghatározott lejtőknek való ellenálló képességet stb.; esztétika.

Az előfeszített elemek határkihajlásai a kanyar magasságával növelhetők, ha ezt technológiai vagy tervezési követelmények nem korlátozzák.

Az elhajlások számításánál a terhelések figyelembevételének eljárása a következő: ha technológiai vagy tervezési követelmények korlátozzák - tartós, hosszú távú és rövid távú terhelések hatására; ha esztétikai követelmények korlátozzák - állandó és hosszú távú terhelések hatására. Ebben az esetben a terhelésbiztonsági tényezőt Yf-nek vesszük

A különböző vasbeton elemekre vonatkozó normák által meghatározott határelhajlásokat a II.4. táblázat tartalmazza. A konzolok korlátozó kitérései a konzol kinyúlásához kapcsolódóan kétszer nagyobbak.

Ezenkívül további kilengési számítást kell végezni vasbeton födémekre, lépcsősorokra, lépcsősorokra, stb., amelyek nem kapcsolódnak a szomszédos elemekkel: további elhajlás rövid távú 1000 N koncentrált terheléstől a legkedvezőtlenebb alkalmazási séma mellett. nem haladhatja meg a 0,7 mm-t.

Az első csoport határállapotainak megakadályozását célzó struktúra számítását az egyenlőtlenség fejezi ki:

N ≤ Ф, (2.1)

ahol N- erő a vizsgált elemben (hosszirányú erő, hajlítónyomaték, keresztirányú erő) a terhelések tervezési határértékeinek hatására; F az elem teherbírása.

Az első csoport határállapotainak ellenőrzéséhez az F m terhelések határértékeit használják, amelyeket a következő képlet határoz meg:

F m = F 0 g fm ,

ahol F0- a terhelés jellemző értéke, gfm,- a terhelés határértékének megbízhatósági tényezője, figyelembe véve a terhelés esetleges kedvezőtlen irányú eltérését. A terhelések jellemző értékei F0és együttható értékek gfm DBN szerint határozzák meg. Ennek a módszertani fejlesztésnek az 1.6-1.8 pontjait szenteljük ezeknek a kérdéseknek.

A terhelések kiszámításakor általában figyelembe veszik a szerkezet megbízhatósági tényezőjét gn, melynek értékeit a szerkezet felelősségi osztályától és a tervezési helyzet típusától függően a táblázat tartalmazza. 2.3. Ekkor a terhelések határértékeinek meghatározására szolgáló kifejezés a következőképpen alakul:

F m = F 0 g fm ∙g n

Az (1.1) egyenlőtlenség jobb oldala a következőképpen ábrázolható:

Ф \u003d S R y g c,(2.2)

ahol Ry- az acél tervezési ellenállása, amelyet a folyáshatár határoz meg; S- a szakasz geometriai jellemzői (feszítésben vagy összenyomódásban S a keresztmetszeti terület DE, hajlításban - az ellenállás pillanata W); gc- a szerkezet üzemi körülményeinek együtthatója, amelynek értékeit a szerkezet anyagától függően a vonatkozó szabványok határozzák meg. Acélszerkezeteknél értékek gc táblázatban vannak megadva. 2.4.

A (2.2) értéket a (2.1) képletbe behelyettesítve megkapjuk a feltételt

N ≤ S R y g c

A feszített elemekhez S=A

N ≤ A R y g c

Az egyenlőtlenség bal és jobb oldalának elosztása a területtel DE, megkapjuk a nyújtott vagy összenyomott elem szilárdsági feltételét:

Hajlító elemekhez S=W azután

M ≤ W R y g c

Az utolsó kifejezésből következik a hajlítóelem szilárdságának ellenőrzésére szolgáló képlet

Az összenyomott elem stabilitásának ellenőrzésére szolgáló képlet a következő:

ahol φ – kihajlási együttható a rúd rugalmasságától függően

2.4 táblázat - Munkakörülmények együtthatója g

Szerkezeti elemek	g -val

1. Padlórácsok tömör gerendái és összenyomott elemei színházak, klubok, mozik termei alatt, üzletek, archívumok stb. helyiségei alatt. a födém súlyát meg nem haladó ideiglenes terheléssel 2. Középületek oszlopai és víztornyok tartói. 3. Egyszintes ipari épületek oszlopai függődarukkal 4. Összenyomott főelemek (a tartóelemek kivételével) Kompozit téiőszelvény rácsok a bevonatok és födémek hegesztett rácsainak sarkaiból ezek stabilitási számításaiban rugalmassággal l ≥ 60 5. Puffok, rudak, merevítők, felfüggesztések szilárdsági számításokban gyengítetlen szakaszokon 6. Statikus terhelést hordozó, legfeljebb 440 N / mm 2 folyáshatárú acél szerkezeti elemek szilárdsági számításokban csavarral gyengített szakaszon furatok (kivéve a súrlódó kötéseket) 8. Egy polccal összeerősített, egyes sarkokból összenyomott elemek (egyenlőtlen szögeknél - kisebb polc), kivéve a térszerkezetek rácsos elemeit és az egyszögű lapos rácsokat 9 Acél alaplemezek folyáshatár 390 N / mm 2-ig, statikus terhelést viselve, vastagság, mm: a) 40-ig b) 40-60-ig c) 60-80	0,90 0,95 1,05 0,80 0,90 1,10 0,75 1,20 1,15 1,10
Megjegyzések: 1. Együttható g -val< 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. При расчетах на прочность в сечении, ослабленном отверстиями для болтов, коэффициенты gval vel pozíció. 6 és 1, 6 és 2, 6 és 5 egyszerre kell figyelembe venni. 3. Az alaplemezek számításakor a pos. A 9. és 2., 9. és 3. pontokat egyszerre kell figyelembe venni. 4. Az összefüggések számításakor a g -vel együtthatók a poz.-ban megadott elemekre. 1-et és 2-t a g tényezővel együtt kell figyelembe venni ban ben. 5. A táblázatban nem szereplő esetekben a számítási képleteket kell figyelembe venni g -val =1

Az ismétlődő terhelési körülmények között működő szerkezetek számításánál (például daru gerendák számításakor) az erők meghatározására ciklikus tervezési terhelést használnak, amelynek értékét a képlet határozza meg.

Az első csoport határállapotainak kiszámítása a következők elkerülése érdekében történik:

rideg, képlékeny vagy más típusú roncsolás (szilárdságszámítás, szükség esetén figyelembe véve a szerkezet roncsolás előtti kihajlását);

A szerkezet alakjának stabilitásának elvesztése (vékonyfalú szerkezetek stabilitásának számítása stb.) vagy helyzete (számítás támfalak, excentrikusan terhelt magas alapozások felborulására, elcsúszására; földbe ásott vagy föld alatti tározók emelkedésének számítása stb. .);

Fáradási meghibásodás (szerkezetek fáradtságának elemzése ismétlődő mozgatható vagy pulzáló terhelés hatására: daru gerendák, talpfák, vázalapok és födémek kiegyensúlyozatlan gépeknél stb.);

Megsemmisítés az erőtényezők és a káros környezeti hatások együttes hatására (időszakos vagy állandó expozíció agresszív környezetnek, váltakozó fagyasztás és felolvasztás stb.).

A második csoport határállapotainak kiszámítása a következők elkerülése érdekében történik:

Túlzott vagy elhúzódó repedésnyitás kialakulása (ha üzemi körülmények között megengedett a repedés kialakulása vagy elhúzódó megnyílása);

Túlzott mozgások (elhajlások, forgási szögek, ferde szögek és rezgési amplitúdók).

Becsült tényezők

A terhelések, a beton és a vasalás ellenállásának értékei az SNiP "Teherek és hatások" és "Beton- és vasbeton szerkezetek" fejezetei szerint vannak meghatározva.

A terhelések osztályozása. Szabályozási és tervezési terhelések

Az akció időtartamától függően a terhelést állandóra és ideiglenesre osztják. Az ideiglenes terheléseket pedig hosszú távú, rövid távú és speciális terhelésekre osztják.

A hosszú távú terhelések a padlón lévő álló berendezések súlyából származnak - berendezések, motorok, tartályok stb.; gázok, folyadékok, ömlesztett szilárd anyagok nyomása tartályokban; rakományok a raktárakban, hűtőszekrényekben, archívumokban, könyvtárakban és hasonló épületekben és építményekben; a lakóépületekben, irodai és közüzemi helyiségekben a normák által megállapított ideiglenes terhelés egy része; álló berendezések hosszú távú hőmérséklet-technológiai hatásai; egy felső vagy egy emelődaru terhelése, megszorozva a következő tényezőkkel: 0,5 közepes teherbírású daruk és 0,7 nagy teherbírású daruk; hóterhelés a III-IV éghajlati régiókban 0,3-0,6 együtthatóval. A daru, néhány ideiglenes és hóterhelés meghatározott értékei a teljes értékük részét képezik, és figyelembe veszik az ilyen típusú terhelések elmozdulásokra, deformációkra és repedésekre gyakorolt hatási időtartamát. Ezeknek a terheléseknek a teljes értéke rövid távú.

Átlagos sűrűség értékek. Normatív ideiglenes; a technológiai és beépítési terhelések a normál működéshez biztosított legmagasabb értékek szerint vannak beállítva; hó és szél - az éves kedvezőtlen értékek átlaga szerint vagy az ismétlődésük egy bizonyos átlagos időszakának megfelelő kedvezőtlen értékek szerint.

A szerkezetek szilárdsági és stabilitási kiszámításához használt tervezési terheléseket úgy határozzuk meg, hogy a szabványos terhelést megszorozzuk az Yf terhelésbiztonsági tényezővel, amely általában nagyobb, mint egy, pl. G= Gnyt. Megbízhatósági együttható a beton és vasbeton szerkezetek tömegéből Yf = M; a könnyű adalékanyagokra (1800 kg/m3 vagy annál kisebb átlagos sűrűségű) betonból készült szerkezetek tömegére, valamint különféle esztrichekre, utántöltésekre, fűtőtestekre, gyárilag, Yf = l,2, beépítéskor Yf = l>3 ; különböző feszültségű terhelésektől azok értékétől függően Yf = l. 2...1.4. A szerkezetek súlyából származó túlterhelési együtthatót a helyzet stabilitásának kiszámításakor emelkedés, borulás és csúszás ellen, valamint más esetekben, amikor a tömeg csökkenése rontja a szerkezet munkakörülményeit, yf = 0,9. A szerkezetek építési szakaszban történő kiszámításakor a számított rövid távú terheléseket megszorozzák 0,8-as tényezővel. A szerkezetek alakváltozásai és elmozdulásai kiszámításához szükséges tervezési terhelések (a határállapotok második csoportja esetén) megegyeznek a szabványos értékekkel Yf = l- együtthatóval.

Az alapvető terhelési kombinációk két csoportját vesszük figyelembe. Az első csoport fő kombinációinak szerkezeteinek kiszámításakor az állandó, hosszú távú és egy rövid távú terhelést veszik figyelembe; a szerkezetek kiszámításakor a második csoport fő kombinációihoz állandó, hosszú távú és két (vagy több) rövid távú terhelést vesznek figyelembe; ebben az esetben a rövid távú terhelések vagy a megfelelő erőfeszítések értékeit meg kell szorozni egy 0,9-es kombinációs tényezővel.

Terheléscsökkentés. A többszintes épületek oszlopainak, falainak, alapjainak kiszámításakor a padlók ideiglenes terhelése csökkenthető, figyelembe véve egyidejű hatásuk valószínűségét, együtthatóval való szorzással

T) = a + 0,6/Km~, (II-11)

Ahol a - értéke 0,3 lakóépületek, irodaházak, kollégiumok stb. esetén, és 0,5 különböző termek esetén: olvasótermek, ülések, kereskedelem stb.; m a terhelt emeletek száma a vizsgált szakaszon.

A normák lehetővé teszik az élő terhelés csökkentését is a gerendák és a keresztrudak kiszámításakor, a terhelt padló területétől függően.

Azt is ajánljuk

Betöltés...

itthon > Matematika

Az 1. határállapotcsoportra vonatkozó számításokhoz milyen anyagok szilárdsági jellemzőit használjuk. Határállapot számítási módszer

2.2.3. Terhelések

Azt is ajánljuk