Untuk perhitungan kelompok pertama keadaan batas, karakteristik kekuatan bahan apa yang digunakan. Metode Perhitungan Batas Negara

Topik 3. Perhitungan struktur logam menurut metode pembatasan

menyatakan

Konsep keadaan batas struktur; situasi pemukiman. Perhitungan struktur untuk kelompok pertama keadaan batas. Perhitungan struktur untuk kelompok negara bagian kedua. Resistensi normatif dan desain

Semua struktur bangunan, termasuk yang logam, saat ini dihitung menggunakan metode keadaan batas. Metode ini didasarkan pada konsep keadaan batas struktur. Keadaan batas adalah keadaan di mana struktur tidak lagi memenuhi persyaratan yang dikenakan padanya selama operasi atau selama konstruksi, yang ditentukan sesuai dengan tujuan dan tanggung jawab struktur.

Dalam struktur logam, dua kelompok keadaan batas dibedakan:

Batasi status grup pertama dicirikan oleh hilangnya daya dukung dan ketidaksesuaian total struktur untuk operasi. Keadaan batas kelompok pertama meliputi:

Penghancuran alam apa pun (kental, rapuh, lelah);

Hilangnya stabilitas bentuk secara umum;

Kehilangan stabilitas posisi;

Transisi struktur ke sistem yang dapat diubah;

Perubahan konfigurasi kualitatif;

Perkembangan deformasi plastis, geser berlebihan pada sambungan

Melampaui batas-batas kelompok pertama dari keadaan batas berarti hilangnya operabilitas struktur sepenuhnya.

Batasi status grup kedua dicirikan oleh ketidaksesuaian untuk operasi normal, karena munculnya gerakan yang tidak dapat diterima (defleksi, sudut rotasi, getaran, dll.), serta bukaan retak yang tidak dapat diterima (untuk struktur beton bertulang).

Sesuai dengan standar saat ini, saat menghitung struktur bangunan, dua situasi desain direalisasikan: keadaan darurat dan kondisi mapan.

Perhitungan untuk kelompok pertama keadaan batas ditujukan untuk mencegah situasi desain darurat, yang dapat terjadi tidak lebih dari satu kali selama umur struktur.

Perhitungan untuk kelompok kedua keadaan batas mencirikan situasi desain yang ditetapkan sesuai dengan kondisi operasi standar.

Perhitungan struktur yang bertujuan untuk mencegah keadaan batas kelompok pertama (situasi desain darurat) dinyatakan oleh ketidaksetaraan:

N F (3.1)

di mana N- gaya dalam elemen yang dipertimbangkan (gaya longitudinal, momen lentur, gaya transversal)

F adalah daya dukung elemen

Dalam situasi desain darurat, gaya N bergantung pada beban desain ultimit F m , ditentukan oleh rumus:

F m = F 0 g fm

di mana F0

gfm- faktor keandalan untuk nilai batas beban, dengan mempertimbangkan kemungkinan penyimpangan beban ke arah yang tidak menguntungkan. Nilai beban karakteristik F0 dan koefisien gfm ditentukan oleh nilai DBN.

Saat menghitung beban, sebagai suatu peraturan, faktor keandalan untuk tujuan struktur diperhitungkan gn, tergantung pada tingkat tanggung jawab struktur

F m = F 0 g fm g n

Nilai koefisien gn diberikan dalam tabel. 3.1

Tabel 3.1 Faktor keandalan untuk tujuan struktur gn

Kelas objek	Tingkat tanggung jawab	Contoh objek	gn

Saya	Signifikansi ekonomi dan (atau) sosial nasional yang sangat penting	Bangunan utama pembangkit listrik termal, unit pusat tanur tinggi, cerobong asap setinggi lebih dari 200 m, menara TV, fasilitas olahraga dalam ruangan, teater, bioskop, taman kanak-kanak, rumah sakit, museum.
II	Pentingnya ekonomi nasional dan (atau) kepentingan sosial	Benda yang tidak termasuk dalam kelas I dan III	0,95
AKU AKU AKU	Kepentingan ekonomi dan sosial nasional yang terbatas	Gudang tanpa proses penyortiran dan pengemasan untuk menyimpan produk pertanian, pupuk, bahan kimia, gambut, dll., Rumah kaca, bangunan tempat tinggal satu lantai, tiang komunikasi dan penerangan, pagar, bangunan dan struktur sementara, dll.	0,9

Ruas kanan pertidaksamaan (3.1) dapat direpresentasikan sebagai

= SR y g c(3.2)

di mana Ry- ketahanan desain baja, ditentukan oleh kekuatan luluh, S- karakteristik geometris penampang (dalam tarik atau tekan - luas penampang TETAPI, dalam lentur - momen hambatan W dll.),

gc- koefisien kondisi kerja struktur, yang nilainya

SNiP ditetapkan dan diberikan dalam tabel. A 1 lampiran A.

Substitusikan nilai (3.2) ke dalam rumus (3.1), kita peroleh

N SR y g c

Untuk elemen yang diregangkan dengan S=A

N AR y g c

Membagi ruas kiri dan kanan pertidaksamaan dengan TETAPI, kami memperoleh kondisi kekuatan elemen yang dikencangkan

Untuk elemen lentur dengan S=W

M WR y g c

Kondisi kekuatan elemen lentur

Rumus untuk memeriksa stabilitas elemen terkompresi

Saat menghitung struktur yang beroperasi di bawah beban berulang (misalnya, saat menghitung balok derek), beban desain siklik digunakan untuk menentukan gaya, yang nilainya ditentukan oleh rumus

F c = F 0 g fc g n

di mana F0- nilai karakteristik beban derek;

gfc- koefisien keandalan untuk nilai desain siklik dari beban derek

Desain struktur baja yang ditujukan untuk mencegah keadaan batas kelompok kedua dinyatakan dengan pertidaksamaan

d [d], (3.3)

di mana d- deformasi atau pergerakan struktur yang timbul dari nilai desain operasional beban; untuk menentukan, Anda dapat menggunakan metode mekanika struktural (misalnya, metode Mohr, parameter awal);

[d] - membatasi deformasi atau perpindahan yang ditetapkan oleh norma.

Nilai desain operasional beban mencirikan kondisi operasi normal dan ditentukan oleh rumus

F l = F 0 g f e g n

di mana F0- nilai karakteristik beban,

g f e- faktor keandalan untuk beban desain operasional.

Untuk elemen lentur (balok, rangka batang), defleksi relatif dinormalisasi f/l, di mana f- defleksi mutlak, aku- rentang balok.

Rumus untuk memeriksa kekakuan balok pada dua tumpuan adalah

(3.4)

di mana defleksi relatif pembatas;

untuk balok utama = 1/400,

untuk balok lantai = 1/250,

q e- nilai desain operasional beban, ditentukan oleh rumus

q e = q 0 g fe g n

Nilai beban karakteristik q e dan faktor keandalan untuk beban desain operasional gfe diterima sesuai aturan.

Kelompok keadaan batas kedua juga mencakup perhitungan ketahanan retak pada struktur beton bertulang.

Untuk beberapa bahan, misalnya, plastik, creep adalah karakteristik - ketidakstabilan deformasi dari waktu ke waktu. Dalam hal ini, verifikasi kekakuan struktural harus dilakukan dengan mempertimbangkan rangkak. Dalam perhitungan seperti itu, beban desain kuasi-konstan digunakan, yang nilainya ditentukan oleh rumus:

F p = F 0 g fp g n

di mana F0- nilai karakteristik beban kuasi-konstan;

gfp- faktor keamanan untuk beban desain kuasi-permanen.

Dalam struktur logam, ada dua jenis resistensi desain: R:

- Ry- resistensi desain, yang ditentukan oleh kekuatan luluh dan digunakan dalam perhitungan yang melibatkan perilaku elastis material;

- R u- ketahanan desain, ditentukan oleh kekuatan tarik dan digunakan dalam perhitungan struktur di mana deformasi plastis yang signifikan diperbolehkan.

Ketahanan desain Ry dan R u ditentukan dengan rumus:

R y = R yn /g m dan R u = R un /g m

di mana Ryn dan Lari- hambatan normatif, masing-masing sama dengan

R yn = s m

R un = s in

Di mana s m- kekuatan luluh,

masuk- kekuatan tarik (tahanan sementara) material;

g m- koefisien keandalan untuk material, dengan mempertimbangkan variabilitas sifat material dan sifat selektif sampel pengujian menurut definisi s m dan masuk, serta faktor skala - karakteristik mekanis ditentukan pada sampel kecil dengan tegangan uniaksial jangka pendek, sedangkan logam bekerja untuk waktu yang lama dalam struktur berukuran besar.

Nilai resistansi standar R yn = s m dan R un = s in, serta nilai koefisien g m ditetapkan secara statistik. Resistensi normatif memiliki keamanan statistik setidaknya 0,95, mis. dalam 95 kasus dari 100 s m dan masuk setidaknya akan menjadi nilai yang ditentukan dalam sertifikat. Faktor keamanan berdasarkan bahan g m ditetapkan berdasarkan analisis kurva distribusi hasil pengujian baja. Nilai koefisien ini, tergantung pada GOST atau TU untuk baja, diberikan dalam Tabel. 2 SNiP. Nilai koefisien ini bervariasi dari 1,025 hingga 1,15.

Peraturan Ryn dan Lari dan penyelesaian Ry dan R u ketahanan untuk nilai baja yang berbeda, tergantung pada jenis produk yang digulung (lembaran atau gaya) dan ketebalannya, disajikan dalam Tabel. 51 SNiP. Perhitungannya juga menggunakan perhitungan tahanan geser (shear) Rp =0,58Ry, dengan cemas R p = R u dan sebagainya.

Resistensi normatif dan desain untuk beberapa grade baja yang paling umum digunakan diberikan dalam Tabel. 3.2.

Tabel 3.2. Ketahanan regulasi dan desain baja sesuai dengan

GOST 27772-88.

Baja	meja sewa	Resistansi regulasi, MPa, digulung	Ketahanan desain, MPa, digulung
lembaran	berbentuk	lembaran	berbentuk
Ryn	Lari	Ryn	Lari	Ryn	Lari	Ryn	Lari
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

Jadi, dalam metode keadaan batas, semua besaran awal, yang sifatnya acak, direpresentasikan dalam norma oleh beberapa nilai standar, dan pengaruh variabilitasnya pada desain diperhitungkan oleh faktor keandalan yang sesuai. Masing-masing koefisien yang diperkenalkan memperhitungkan variabilitas hanya satu nilai awal (beban, kondisi kerja, sifat material, tingkat tanggung jawab struktur). Koefisien ini sering disebut koefisien parsial, dan metode penghitungan dengan keadaan batas disebut metode koefisien parsial di luar negeri.

Sastra:, hal. 50-52; dengan. 55-58.

Ujian untuk pengendalian diri

I. Kehilangan stabilitas mengacu pada keadaan batas:

1. saya mengelompokkan;

2. kelompok II;

3. Kelompok III.

II. Koefisien m memperhitungkan:

1. kondisi kerja struktur;

3. variabilitas beban.

AKU AKU AKU. Ketahanan desain Ry ditentukan dengan rumus:

1. Ry = Ryn / m ;

2. Ry = Jalankan / n ;

3. Ry = Lari / c.

IV. Ketidaksesuaian struktur untuk operasi mencirikan batas

kondisi saat ini:

1. saya mengelompokkan;

2. kelompok II;

3. Kelompok III.

V. Koefisien n memperhitungkan:

1. Tingkat tanggung jawab fasilitas;

2. variabilitas sifat material;

3. variabilitas beban.

VI. Ketahanan desain Ry Install:

1. batas elastis;

2. dengan kekuatan luluh;

3. dengan kekuatan tarik.

VII. Koefisien fm digunakan untuk menentukan beban desain:

1. batas;

2. operasional

3. siklus.

VIII. Perhitungan stabilitas dilakukan dengan mempertimbangkan beban desain:

1. batas;

2. operasional

3.siklik.

IX. Fraktur getas mengacu pada keadaan batas:

1. saya mengelompokkan;

2. kelompok II;

3. Kelompok III.

X. Untuk bangunan tempat tinggal satu lantai, koefisien n menerima

1. n = 1;

2. n=0,95;

3. n = 0,9;

XI. Untuk bangunan yang sangat kritis, koefisien n menerima

1.n = 1;

2.n=0,95;

3.n = 0,9;

XII. Kelompok kedua keadaan batas mencakup perhitungan:

1. untuk kekuatan;

2. untuk kekerasan;

3. untuk keberlanjutan.

3.2 Klasifikasi beban. Beban dari berat struktur dan tanah. Beban di lantai dan atap bangunan. Beban salju. beban angin. Memuat kombinasi .

Menurut sifat tumbukan, beban dibagi menjadi: mekanik dan non-mekanis alam.

Beban mekanis (gaya yang diterapkan pada struktur, atau deformasi paksa) diperhitungkan secara langsung dalam perhitungan.

Dampak sifat non-mekanis , misalnya, pengaruh lingkungan yang agresif, sebagai suatu peraturan, diperhitungkan secara tidak langsung dalam perhitungan.

Tergantung pada penyebab beban dan dampak, mereka dibagi menjadi:

pada utama dan episodik.

Tergantung pada variabilitas dalam waktu pemuatan dan dampak subdivisi

lyayutsya on permanen dan variabel (sementara). Variabel (sementara)

beban dibagi menjadi: panjang; jangka pendek; episodik.

Dasar untuk menetapkan beban adalah mereka nilai-nilai karakteristik.

Nilai desain beban ditentukan dengan mengalikan karakteristik

nilai pada faktor keamanan beban, tergantung pada jenis beban

niya. Bergantung pada sifat beban dan tujuan perhitungan, empat jenis nilai desain digunakan - membatasi; operasional; berhubung dgn putaran; semi permanen.

Nilainya ditentukan masing-masing oleh rumus:

F m = F 0 f m γ n ,(3.5)

F e = F 0 f e n ,(3.6)

F c = F 0 f c n ,(3.7)

F p = F 0 f p n ,(3.8)

di mana F0 adalah nilai karakteristik beban;

f m , f e , f c , f p- faktor keamanan beban;

n - faktor keandalan untuk tujuan struktur, dengan mempertimbangkan

tingkat tanggung jawabnya (lihat Tabel 3.1).

Berat struktur penahan beban dan penutup bangunan;

Berat dan tekanan tanah (timbunan, timbunan kembali);

Gaya dari prategang pada struktur.

Berat partisi sementara, gravies, pondasi untuk peralatan;

Berat peralatan stasioner dan pengisiannya dengan cairan, mengalir bebas

Tekanan gas, cairan dan benda lepas di tangki dan pipa;

Beban lantai dari bahan yang disimpan di gudang, arsip, dll.;

dampak teknologi suhu dari peralatan;

Berat lapisan air dalam lapisan berisi air;

Berat deposit debu industri;

Dampak yang disebabkan oleh deformasi dasar tanpa mengubah struktur

lubang tanah;

Dampak yang disebabkan oleh perubahan kelembaban, agresivitas lingkungan,

susut dan mulur bahan.

Beban salju;

beban angin;

beban es;

Beban dari peralatan penanganan bergerak, termasuk mos-

derek yang ditarik dan di atas kepala;

Efek iklim suhu;

Beban dari orang, hewan, peralatan di lantai perumahan, publik

ny dan bangunan pertanian;

Berat orang, bahan perbaikan di area layanan peralatan;

Beban dari peralatan yang timbul pada start-stop, transisi dan

mode uji.

Dampak seismik;

Dampak ledakan;

Beban darurat yang disebabkan oleh pelanggaran proses teknologi,

peralatan rapuh;

Beban akibat deformasi alas dengan perubahan mendasar

struktur tanah (saat merendam tanah yang surut) atau penurunannya

di daerah pertambangan dan di daerah karst.

Nilai karakteristik dan desain beban episodik ditentukan

peraturan khusus.

Berat karakteristik struktur prefabrikasi harus ditentukan dari katalog, standar, gambar kerja atau

data paspor produsen. Untuk struktur lain (monolitik

beton bertulang, bata, tanah) nilai berat ditentukan sesuai dengan desain

ny ukuran dan kepadatan bahan. Untuk kepadatan beton bertulang diterima

\u003d 2500 kg / m 3,untuk baja \u003d 7850 kg / m 3, untuk batu bata\u003d 1800 kg / m 3.

Beban mati dapat memiliki tiga nilai desain:

Limit, ditentukan dengan rumus:

F m = F 0 f m γ n ,

Operasional, ditentukan dengan rumus:

F e = F 0 f e n ,

Semu permanen, ditentukan dengan rumus:

F p = F 0 f p n ,

Dalam rumus di atas n - koefisien keandalan untuk tujuan yang dimaksudkan

struktur (lihat Tabel (3.1). Nilai koefisien keandalan untuk batas

nilai beban f m diambil sesuai Tabel 3.3. Nilai faktor keamanan untuk nilai operasional beban f e diambil sama dengan 1,

itu f e = 1 ; setara 1 nilai koefisien juga diambil fp = 1, gunakan

digunakan untuk menentukan nilai desain kuasi-konstan dari beban, diterapkan

digunakan dalam perhitungan creep.

Tabel 3.3 Nilai Koefisien f m

Nilai dalam tanda kurung harus digunakan ketika memeriksa stabilitas struktur terhadap guling dan dalam kasus lain ketika mengurangi berat struktur dan tanah dapat memperburuk kondisi kerja struktur.

Tabel 3.4 menunjukkan nilai karakteristik terdistribusi merata

ny pembebanan pada tumpang tindih bangunan tempat tinggal dan bangunan umum.

Lanjutan dari tabel 3.4.

Nilai operasional yang membatasi beban di lantai ditentukan

menurut rumus:

q m = q 0 fm n ,

q e = q 0 · fe · n .

Faktor keamanan untuk beban pamungkas fm = 1,3 pada q0 < 2кН/м 2 ; pada q0 2kN/m2 fm = 1,2 . Faktor keamanan untuk beban operasi fe = 1.

adalah variabel yang menetapkan tiga nilai desain: marginal, operasional, dan kuasi-permanen. Untuk perhitungan tanpa memperhitungkan sifat reologi material, nilai batas dan desain operasional dari beban salju digunakan.

Nilai desain pembatas dari beban salju pada proyeksi horizontal

cakupan ditentukan dengan rumus:

S m = S 0 C fm ,(3.9)

di mana S0- nilai karakteristik beban salju, sama dengan berat lapisan salju per 1 m 2 permukaan bumi. Nilai S0 ditentukan tergantung pada wilayah salju menurut peta zonasi atau menurut Lampiran E. Ada enam wilayah salju di wilayah Ukraina; Nilai maksimum beban karakteristik untuk masing-masing daerah salju diberikan pada Tabel 3.5. Zaporizhia terletak di wilayah salju ketiga.

Tabel 3.5.- Nilai maksimum dari karakteristik beban salju

daerah salju	Saya	II	AKU AKU AKU	IV	V	VI
S 0 , Pa

Nilai yang lebih akurat dari beban salju karakteristik untuk beberapa orang

kota-kota di Ukraina diberikan pada Tabel A.3 dari Lampiran A.

Koefisien dengan dalam rumus (3.9) ditentukan oleh rumus:

C \u003d Garam Ce,

di mana: Se- koefisien dengan mempertimbangkan mode operasi atap;

Garam

μ - koefisien transisi dari berat lapisan salju di permukaan bumi

untuk beban salju pada lapisan, tergantung pada bentuk atap.

Untuk bangunan dengan pelapis lereng tunggal dan lereng ganda (Gbr. 3.1), nilainya

koefisien μ diambil sama dengan:

= 1 untuk 25 0

= 0 untuk > 60 0 ,

di mana α - sudut atap. Opsi 2 dan 3 harus dipertimbangkan untuk bangunan dengan

profil pelana (profil b), sedangkan opsi 2 - 20 0 α 30 0 ,

dan opsi 3 - 10 0 30 0 hanya jika ada jembatan navigasi atau aerasi

ny perangkat di punggungan lapisan.

Nilai koefisien untuk bangunan

dengan pelapis garis besar lainnya bisa

tetapi temukan di lampiran G.

Koefisien Se dalam rumus (3.9), pertimbangkan

yang mempengaruhi mode operasi

pada akumulasi salju di atap

(pembersihan, peleburan, dll.), dipasang

tugas desain. Untuk orang gila

pelapis rami bengkel dengan peningkatan

pelepasan panas di kemiringan atap lebih dari 3% dan memastikan tepat

penghapusan air lelehan harus diambil

Se=0.8. Dengan tidak adanya data pada mode

saya eksploitasi atap diperbolehkan

menerima Se =1 . Koefisien Garam - memperhitungkan ketinggian geografis H (km) dari lokasi objek konstruksi di atas permukaan laut. Di H< 0,5км, Garam = 1 , pada H 0,5 km nilai Garam dapat ditentukan dengan rumus:

Garam = 1,4H + 0,3

Koefisien fm sesuai dengan nilai desain pembatas dari beban salju di

rumus ( 3.9) ditentukan tergantung pada periode rata-rata pengulangan yang ditentukan

keterbukaan T sesuai tabel 3.6

Tabel 3.6. Koefisien fm sesuai dengan nilai desain batas

beban salju

Nilai menengah fm

Untuk fasilitas konstruksi massal, periode pengulangan darurat diperbolehkan T T e f (Tabel A.3, Lampiran A).

Nilai desain operasional beban salju ditentukan oleh rumus:

S e \u003d S o C fe, (3.10)

di mana Jadi dan C – sama seperti pada rumus (3.9);

fe - koefisien keandalan untuk nilai operasional salju

beban, ditentukan menurut tabel 3.7 tergantung pada fraksi waktu

η selama kondisi batas kedua dapat dilanggar.

kondisi kaki; nilai menengah fe garis harus ditentukan

interpolasi Nuh.

Tabel 3.7. Koefisien fe sesuai dengan nilai operasional beban salju

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

Berarti η diadopsi sesuai dengan norma untuk merancang struktur atau memasang

ditentukan oleh tugas desain tergantung pada tujuannya, bertanggung jawab

ness dan konsekuensi melampaui batas negara. Untuk objek konstruksi massal

barang bukti boleh diambil η = 0,02 (2% dari waktu umur layanan struktur

adalah variabel yang dua perhitungannya ditetapkan -

nilai: membatasi dan operasional.

Nilai desain pembatas beban angin ditentukan dengan rumus:

W m = W 0 C fm , (3.11)

di mana Dengan - koefisien ditentukan oleh rumus (3.12);

fm - koefisien keandalan untuk nilai pembatas beban angin;

W0 - nilai karakteristik beban angin, sama dengan rata-rata (statis

cal) komponen tekanan angin pada ketinggian 10 m di atas permukaan

bumi. Nilai W 0 ditentukan tergantung pada wilayah angin menurut

peta zonasi atau menurut Lampiran E.

Lima wilayah angin telah diidentifikasi di wilayah Ukraina; karakteristik maksimum

nilai beban untuk masing-masing daerah angin diberikan pada Tabel

wajah 3.8. Zaporozhye terletak di wilayah angin III.

Tabel 3.8. Nilai karakteristik maksimum beban angin

wilayah angin	Saya	II	AKU AKU AKU	IV	V
W0,

Nilai yang lebih akurat dari karakteristik beban angin untuk beberapa kota di Ukraina diberikan dalam aplikasi Tabel A.2. TETAPI.

Koefisien Dengan dalam rumus (3.11) ditentukan oleh rumus:

C = Caer Ch Calt Crel Cdir Cd (3.12)

di mana Saer – koefisien aerodinamis; CH - koefisien dengan mempertimbangkan ketinggian struktur; Calt – koefisien ketinggian geografis; krel - koefisien relief; cdir – koefisien arah; CD – koefisien dinamisme.

Standar modern menyediakan beberapa koefisien aerodinamis:

Pengaruh eksternal Se;

Gesekan C f;

Dampak internal C saya;

Menyeret Cx ;

Gaya geser C y .

Nilai koefisien aerodinamis ditentukan menurut Lampiran I

tergantung pada bentuk struktur atau elemen struktur. Saat menghitung kerangka rangka bangunan, koefisien aerodinamis dari pengaruh eksternal biasanya digunakan Se . Gambar 3.2 menunjukkan struktur bentuk paling sederhana, skema tekanan angin di permukaan dan koefisien aerodinamis dari pengaruh eksternal mereka.

a - struktur padat datar yang berdiri bebas; b - bangunan dengan atap pelana.

Gbr.3.2. Diagram beban angin

Untuk bangunan dengan atap pelana (Gbr. 3.2, b), koefisien aerodinamis

tekanan aktif Ce = + 0,8; nilai koefisien Ce1 dan Ce2 tergantung pada

dimensi bangunan diberikan dalam tab. 3.9, koefisien Se3- pada tabel 3.10.

Tabel 3.9. Nilai koefisien Ce1 dan Ce2

Koefisien	, derajat.	Nilai Se 1 ,Ce2 pada h/l sama dengan
	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

Tabel 3.10. Nilai koefisien Se3

b/l	Nilai Se3 pada h/l sama dengan
≤ 0,5		≥ 2
≤ 1	- 0,4	- 0,5	- 0,6
≥ 2	- 0,5	- 0,6	- 0,6

Tanda plus dari koefisien sesuai dengan arah tekanan angin di permukaan, tanda minus - dari permukaan. Nilai tengah dari koefisien harus ditentukan dengan interpolasi linier. Nilai koefisien maksimum untuk kemiringan Se3= 0,6.

Faktor ketinggian struktur CH memperhitungkan peningkatan beban angin sepanjang ketinggian bangunan dan tergantung pada jenis daerah sekitarnya dan ditentukan menurut tabel 3.11.

Tabel 3.11. Nilai koefisien CH

Z(m)	CH untuk tipe medan
	Saya	II	AKU AKU AKU	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

Jenis medan di sekitar struktur ditentukan untuk setiap perhitungan

arah angin secara terpisah:

I - permukaan terbuka laut, danau, serta dataran tanpa hambatan, tunduk pada

tahan terhadap aksi angin di bagian dengan panjang minimal 3 km;

II - daerah pedesaan dengan pagar (pagar), struktur kecil, rumah

mi dan pohon;

III - zona pinggiran kota dan industri, kawasan hutan yang luas;

IV - daerah perkotaan di mana setidaknya 15% dari permukaan ditempati

bangunan dengan ketinggian rata-rata lebih dari 15 m.

Struktur dianggap terletak di medan jenis ini untuk menentukan

dihitung arah angin yang dihitung, jika dalam arah yang dipertimbangkan seperti:

daerah tersebut berada pada jarak 30Z pada ketinggian penuh gedung Z< 60м atau

2 km pada Z> 60m (Z adalah tinggi bangunan).

Faktor ketinggian geografis Calt memperhitungkan ketinggian H (km) akomodasi

objek konstruksi di atas permukaan laut dan ditentukan dengan rumus:

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

Calt = 1 , pada H 0,5 km.

Koefisien medan krel memperhitungkan microrelief daerah dekat daerah tersebut

ki, di mana objek konstruksi berada, dan diambil sama dengan satu

kecuali dalam kasus di mana lokasi konstruksi terletak di atas bukit atau di atas

Koefisien arah cdir memperhitungkan beban angin yang tidak merata

ke arah angin dan, sebagai suatu peraturan, dianggap sama dengan satu. CDir 1 pada-

diambil dengan pembenaran khusus hanya untuk medan datar terbuka

Faktor dinamis CD memperhitungkan pengaruh komponen yang berdenyut

beban angin dan korelasi spasial tekanan angin pada

bangunan. Untuk struktur yang tidak memerlukan perhitungan dinamika angin CD = 1.

Koefisien keandalan untuk nilai desain pembatas dari pembebanan angin

ruzki fm ditentukan tergantung pada periode rata-rata pengulangan yang ditentukan

jembatan T sesuai tabel 3.12.

Tabel 3.12. Faktor keandalan untuk nilai desain batas beban angin fm

Nilai menengah fm ditentukan dengan interpolasi linier.

Untuk objek konstruksi massal, periode pengulangan rata-rata diperbolehkan T diambil sama dengan masa pakai struktur yang ditetapkan tef

(sesuai Tabel A.3. Lampiran A).

Nilai desain operasional beban angin ditentukan dengan rumus:

Kami = Wo C fe , (3.13)

di mana Wo dan C – sama seperti pada rumus (3.12);

fe - faktor keandalan sesuai dengan nilai desain operasional

Keadaan pembatas adalah keadaan di mana struktur (konstruksi) tidak lagi memenuhi persyaratan operasional, yaitu. kehilangan kemampuan untuk menahan pengaruh dan beban eksternal, menerima perpindahan yang tidak dapat diterima atau lebar bukaan retak, dll.

Menurut tingkat bahaya, norma menetapkan dua kelompok keadaan batas: kelompok pertama - dengan daya dukung;

kelompok kedua - ke operasi normal.

Keadaan batas dari kelompok pertama termasuk getas, ulet, lelah atau kegagalan lainnya, serta kehilangan stabilitas bentuk, kehilangan stabilitas posisi, kehancuran dari aksi gabungan faktor gaya dan kondisi lingkungan yang merugikan.

Keadaan batas kelompok kedua dicirikan oleh pembentukan dan pembukaan retakan yang berlebihan, defleksi yang berlebihan, sudut rotasi, amplitudo getaran.

Perhitungan untuk kelompok pertama dari keadaan batas adalah yang utama dan wajib dalam semua kasus.

Perhitungan untuk kelompok kedua keadaan batas dilakukan untuk struktur yang kehilangan kinerjanya karena timbulnya alasan di atas.

Tugas analisis keadaan batas adalah untuk memberikan jaminan yang diperlukan bahwa tidak ada keadaan batas yang akan terjadi selama pengoperasian suatu struktur atau struktur.

Transisi suatu struktur ke satu atau lain keadaan batas tergantung pada banyak faktor, yang paling penting adalah:

1. beban dan dampak eksternal;

2. sifat mekanik beton dan tulangan;

3. kondisi kerja material dan konstruksi.

Setiap faktor dicirikan oleh variabilitas selama operasi, dan variabilitas masing-masing faktor secara terpisah tidak bergantung pada yang lain dan merupakan proses acak. Jadi beban dan dampak mungkin berbeda dari probabilitas yang diberikan untuk melebihi nilai rata-rata, dan karakteristik mekanik bahan - dari probabilitas yang diberikan untuk mengurangi nilai rata-rata.

Perhitungan keadaan batas memperhitungkan variabilitas statistik beban dan karakteristik kekuatan bahan, serta berbagai kondisi operasi yang tidak menguntungkan atau menguntungkan.

2.2.3. banyak

Beban dibagi menjadi permanen dan sementara. Sementara, tergantung pada durasi tindakan, dibagi menjadi jangka panjang, jangka pendek dan khusus.

Beban konstan meliputi berat struktur penahan beban dan struktur penutup, berat dan tekanan tanah, dan gaya pra-kompresi.

Beban hidup jangka panjang termasuk berat peralatan stasioner di lantai; tekanan gas, cairan, padatan curah dalam wadah; beban di gudang; efek teknologi suhu jangka panjang, bagian dari muatan bangunan tempat tinggal dan umum, dari 30 hingga 60% dari berat salju, bagian dari beban derek di atas kepala, dll.

Beban jangka pendek atau beban sementara dengan durasi pendek adalah: berat orang, material di area servis dan perbaikan; bagian dari beban di lantai bangunan tempat tinggal dan umum; beban yang timbul selama pembuatan, pengangkutan dan pemasangan; beban dari overhead dan overhead crane; beban salju dan angin.

Beban khusus timbul selama dampak seismik, eksplosif, dan darurat.

Ada dua kelompok beban - standar dan desain.

Beban regulasi adalah beban yang tidak dapat dilampaui selama operasi normal.

Beban regulasi ditetapkan berdasarkan pengalaman dalam desain, konstruksi, dan pengoperasian bangunan dan struktur.

Mereka diterima sesuai dengan norma, dengan mempertimbangkan kemungkinan yang diberikan untuk melebihi nilai rata-rata. Nilai beban permanen ditentukan oleh nilai desain parameter geometrik dan nilai rata-rata kepadatan material.

Beban sementara yang diatur diatur sesuai dengan nilai tertinggi, misalnya, beban angin dan salju - sesuai dengan rata-rata nilai tahunan untuk periode tindakan yang tidak menguntungkan.

Perkiraan beban.

Variabilitas beban, sebagai akibatnya ada kemungkinan melebihi nilainya, dan dalam beberapa kasus bahkan mengurangi, dibandingkan dengan yang normatif, diperkirakan dengan memasukkan faktor keandalan.

Beban desain ditentukan dengan mengalikan beban standar dengan faktor keamanan, yaitu.

(2.38)

di mana q

Saat menghitung struktur untuk grup pertama keadaan batas diambil, sebagai suatu peraturan, lebih besar dari satu, dan hanya dalam kasus ketika penurunan beban memperburuk kondisi kerja struktur, ambil < 1 .

Perhitungan struktur untuk kelompok keadaan batas kedua dilakukan untuk beban rencana dengan koefisien =1, mengingat risiko kemunculannya yang lebih rendah.

Kombinasi beban

Beberapa beban bekerja secara simultan pada struktur. Pencapaian nilai maksimum mereka secara bersamaan tidak mungkin. Oleh karena itu, perhitungan dibuat untuk berbagai kombinasi yang tidak menguntungkan dari mereka, dengan pengenalan koefisien kombinasi.

Ada dua jenis kombinasi: kombinasi dasar, terdiri dari beban permanen, jangka panjang dan jangka pendek; kombinasi khusus yang terdiri dari beban permanen, jangka panjang, kemungkinan jangka pendek dan salah satu beban khusus.

Jika kombinasi utama hanya mencakup satu beban jangka pendek, koefisien kombinasi dianggap sama dengan satu, ketika dua atau lebih beban jangka pendek diperhitungkan, yang terakhir dikalikan dengan 0,9.

Saat merancang, tingkat tanggung jawab dan kapitalisasi bangunan dan struktur harus diperhitungkan.

Akuntansi dilakukan dengan memperkenalkan koefisien keandalan untuk tujuan yang dimaksudkan , yang diterima tergantung pada kelas struktur. Untuk struktur kelas 1 (benda unik dan monumental)
, untuk objek kelas II (perumahan bertingkat, umum, industri)
. Untuk bangunan kelas III

BLOK DASAR DAN YAYASAN

batas perhitungan negara

Prinsip-prinsip untuk menghitung basis dengan keadaan batas (I dan II).

1 batas negara- menyediakan kondisi untuk ketidakmungkinan hilangnya daya dukung, stabilitas dan bentuk.

2 batas negara- memastikan kesesuaian untuk operasi normal bangunan dan struktur sambil mencegah deformasi yang melebihi norma (tidak terjadi kehilangan stabilitas).

Untuk 1 PS, perhitungan selalu dilakukan, untuk 2 (untuk ketahanan retak) - hanya untuk pondasi fleksibel (strip, slab).

Untuk 1 PS, perhitungan dilakukan jika:

1) beban horizontal yang signifikan ditransfer ke pangkalan.

2) fondasi terletak di lereng atau di dekatnya, atau fondasi terdiri dari lempengan-lempengan tanah yang besar.

3) alasnya terdiri dari tanah lempung berlanau jenuh air yang dipadatkan secara perlahan dengan indeks saturasi air S r 0,8 dan faktor konsolidasi dengan y 10 7 cm 2 /tahun - kekuatan kerangka tanah pada tekanan netral.

4) dasarnya terdiri dari tanah berbatu.

Kondisi desain untuk 1 PS:

F u - kekuatan resistensi pamungkas dari pangkalan,

c \u003d 0.8..1.0 - set kondisi operasi dasar tanah,

n = 1,1..1,2 - faktor keandalan, tergantung pada tujuan bangunan.

2 PS masing-masing - selalu dilakukan.

S Su- perkiraan tangkapan (at P R), di mana P adalah tekanan di bawah dasar pondasi.

R adalah tahanan tanah yang dihitung.

Metode Esensi

Metode perhitungan struktur dengan keadaan batas merupakan pengembangan lebih lanjut dari metode perhitungan gaya destruktif. Saat menghitung dengan metode ini, keadaan batas struktur ditetapkan dengan jelas dan sistem koefisien desain diperkenalkan yang menjamin struktur terhadap permulaan keadaan ini di bawah kombinasi beban yang paling tidak menguntungkan dan pada nilai terendah dari karakteristik kekuatan. dari bahan.

Tahapan penghancuran, tetapi keamanan struktur di bawah beban dievaluasi bukan oleh satu faktor keamanan sintesis, tetapi oleh sistem koefisien desain. Struktur yang dirancang dan dihitung menggunakan metode keadaan batas agak lebih ekonomis.

2. Dua kelompok keadaan batas

Keadaan batas dianggap sebagai keadaan di mana struktur berhenti memenuhi persyaratan yang dikenakan padanya selama operasi, yaitu, mereka kehilangan kemampuan untuk menahan beban dan pengaruh eksternal atau menerima gerakan yang tidak dapat diterima atau kerusakan lokal.

Struktur beton bertulang harus memenuhi persyaratan perhitungan untuk dua kelompok keadaan batas: untuk daya dukung - kelompok keadaan batas pertama; sesuai dengan kesesuaian untuk operasi normal - kelompok kedua status batas.

Perhitungan untuk keadaan batas kelompok pertama dilakukan untuk mencegah:

Patah getas, ulet atau jenis patah lainnya (perhitungan kekuatan, dengan mempertimbangkan, jika perlu, defleksi struktur sebelum kehancuran);

hilangnya stabilitas bentuk struktur (perhitungan untuk stabilitas struktur berdinding tipis, dll.) atau posisinya (perhitungan untuk guling dan geser dinding penahan, fondasi tinggi yang dibebani secara eksentrik; perhitungan untuk pendakian reservoir yang terkubur atau bawah tanah, dll. .);

kegagalan kelelahan (analisis kelelahan struktur di bawah pengaruh beban bergerak atau berdenyut berulang: balok derek, bantalan, pondasi rangka dan langit-langit untuk mesin yang tidak seimbang, dll.);

kehancuran dari efek gabungan faktor kekuatan dan pengaruh lingkungan yang merugikan (paparan berkala atau konstan ke lingkungan yang agresif, tindakan pembekuan dan pencairan alternatif, dll.).

Perhitungan untuk keadaan batas kelompok kedua dilakukan untuk mencegah:

pembentukan retakan yang berlebihan atau berkepanjangan (jika pembentukan atau pembukaan retakan yang berkepanjangan diperbolehkan dalam kondisi operasi);

gerakan berlebihan (defleksi, sudut rotasi, sudut miring dan amplitudo getaran).

Perhitungan keadaan batas struktur secara keseluruhan, serta elemen atau bagian individualnya, dilakukan untuk semua tahap: pembuatan, transportasi, pemasangan dan operasi; pada saat yang sama, skema desain harus sesuai dengan solusi desain yang diadopsi dan setiap tahap yang terdaftar.

3. Faktor yang diperkirakan

Faktor desain - beban dan karakteristik mekanik beton dan tulangan (kekuatan tarik, kekuatan luluh) - memiliki variabilitas statistik (hamburan nilai). Beban dan tindakan mungkin berbeda dari probabilitas yang diberikan untuk melebihi nilai rata-rata, dan karakteristik mekanik bahan mungkin berbeda dari probabilitas penurunan nilai rata-rata yang diberikan. Perhitungan keadaan batas memperhitungkan variabilitas statistik beban dan karakteristik mekanis bahan, faktor non-statistik dan berbagai kondisi fisik, kimia dan mekanik yang tidak menguntungkan atau menguntungkan untuk pengoperasian beton dan tulangan, pembuatan dan pengoperasian elemen bangunan dan struktur . Beban, karakteristik mekanik bahan dan koefisien desain dinormalisasi.

Nilai beban, ketahanan beton dan tulangan diatur sesuai dengan bab SNiP "Beban dan efek" dan "Struktur beton dan beton bertulang".

4. Klasifikasi beban. Beban regulasi dan desain

Tergantung pada durasi tindakan, beban dibagi menjadi permanen dan sementara. Beban sementara, pada gilirannya, dibagi menjadi jangka panjang, jangka pendek, khusus.

Beban dari berat struktur penyangga dan penutup gedung dan struktur, massa dan tekanan tanah, dan dampak struktur beton bertulang prategang adalah konstan.

Beban jangka panjang berasal dari berat peralatan stasioner di lantai - peralatan mesin, peralatan, mesin, tangki, dll .; tekanan gas, cairan, padatan curah dalam wadah; beban di gudang, lemari es, arsip, perpustakaan dan bangunan dan struktur semacam itu; bagian dari beban sementara yang ditetapkan oleh norma-norma di bangunan tempat tinggal, kantor dan fasilitas; efek teknologi suhu jangka panjang dari peralatan stasioner; beban dari satu derek di atas kepala atau satu derek di atas kepala, dikalikan dengan koefisien: 0,5 untuk derek tugas sedang dan 0,7 untuk derek tugas berat; beban salju untuk daerah iklim III-IV dengan koefisien 0,3-0,6. Nilai yang ditunjukkan dari derek, beberapa beban sementara dan salju adalah bagian dari nilai totalnya dan dimasukkan ke dalam perhitungan dengan mempertimbangkan durasi aksi jenis beban ini pada perpindahan, deformasi, dan retak. Nilai penuh dari beban ini bersifat jangka pendek.

Jangka pendek adalah beban dari berat orang, suku cadang, bahan di bidang pemeliharaan dan perbaikan peralatan - trotoar dan area lain yang bebas dari peralatan; bagian dari beban di lantai bangunan tempat tinggal dan umum; beban yang timbul selama pembuatan, pengangkutan dan pemasangan elemen struktur; beban dari overhead dan overhead crane yang digunakan dalam konstruksi atau pengoperasian bangunan dan struktur; beban salju dan angin; efek iklim suhu.

Beban khusus meliputi: efek seismik dan ledakan; beban yang disebabkan oleh kerusakan atau kerusakan peralatan dan pelanggaran tajam terhadap proses teknologi (misalnya, dengan kenaikan atau penurunan suhu yang tajam, dll.); dampak deformasi dasar yang tidak merata, disertai dengan perubahan mendasar dalam struktur tanah (misalnya, deformasi tanah yang mereda selama perendaman atau tanah permafrost selama pencairan), dll.

Beban normatif ditetapkan dengan norma menurut probabilitas yang telah ditentukan melebihi nilai rata-rata atau menurut nilai nominal. Beban konstan pengaturan diambil sesuai dengan nilai desain parameter geometris dan struktural dan sesuai dengan nilai kerapatan rata-rata. Beban teknologi dan pemasangan sementara diatur pada nilai tertinggi yang disediakan untuk operasi normal; salju dan angin - menurut rata-rata nilai tahunan yang tidak menguntungkan atau menurut nilai yang tidak menguntungkan sesuai dengan periode rata-rata tertentu dari pengulangannya.

Beban desain untuk merancang struktur untuk kekuatan dan stabilitas ditentukan dengan mengalikan beban standar dengan faktor keamanan beban Vf, biasanya lebih besar dari satu, misalnya g=gnyf. Koefisien reliabilitas dari berat beton dan struktur beton bertulang Yf = M; dari berat struktur yang terbuat dari beton pada agregat ringan (dengan kepadatan rata-rata 1800 kg / m3 atau kurang) dan berbagai screed, backfill, pemanas, dilakukan di pabrik, Yf = l.2, saat pemasangan yf = \.3 ; dari berbagai beban hidup tergantung pada nilainya yf = it 2...1.4. Koefisien beban lebih dari berat struktur saat menghitung stabilitas posisi terhadap pendakian, guling dan geser, serta dalam kasus lain ketika penurunan massa memperburuk kondisi pengoperasian struktur, diambil 7f = 0,9. Saat menghitung struktur pada tahap konstruksi, beban jangka pendek yang dihitung dikalikan dengan faktor 0,8. Beban desain untuk perhitungan struktur untuk deformasi dan perpindahan (untuk kelompok kedua keadaan batas) diambil sama dengan nilai standar dengan koefisien Yf -1-

kombinasi beban. Struktur harus dirancang untuk berbagai kombinasi beban atau gaya yang sesuai jika perhitungan dilakukan menurut skema inelastis. Tergantung pada komposisi beban yang diperhitungkan, ada: kombinasi utama, terdiri dari beban atau gaya permanen, jangka panjang dan jangka pendek dari nx; kombinasi khusus yang terdiri dari permanen, jangka panjang, kemungkinan jangka pendek dan salah satu beban atau upaya khusus dari mereka.

^ lima kelompok kombinasi beban dasar dipertimbangkan. Saat menghitung struktur untuk kombinasi utama kelompok pertama, beban konstan, jangka panjang, dan satu beban jangka pendek diperhitungkan; dalam perhitungan struktur untuk kombinasi utama kelompok kedua, beban konstan, jangka panjang dan dua (atau lebih) jangka pendek diperhitungkan; sedangkan nilai jangka pendek

beban atau gaya yang sesuai harus dikalikan dengan faktor kombinasi sama dengan 0,9.

Saat menghitung struktur untuk kombinasi khusus, nilai beban jangka pendek atau gaya yang sesuai harus dikalikan dengan faktor kombinasi yang sama dengan 0,8, kecuali untuk kasus yang ditentukan dalam standar desain untuk bangunan dan struktur di daerah gempa.

Norma juga memungkinkan untuk mengurangi beban hidup saat menghitung balok dan palang, tergantung pada luas lantai yang dimuat.

5. Tingkat tanggung jawab bangunan dan struktur

Tingkat tanggung jawab bangunan dan struktur ketika struktur mencapai batas negara ditentukan oleh jumlah material dan kerusakan sosial. Saat merancang struktur, faktor keandalan untuk tujuan perusahaan kesatuan harus diperhitungkan, yang nilainya tergantung pada kelas tanggung jawab bangunan atau struktur. Nilai batas daya dukung, nilai desain tahanan, nilai pembatas deformasi, bukaan retak, atau nilai desain beban, gaya atau pengaruh lain harus dikalikan dengan koefisien ini sesuai dengan tujuan.

Studi eksperimental yang dilakukan di pabrik produk beton bertulang prefabrikasi menunjukkan bahwa untuk beton berat dan beton pada agregat berpori, koefisien variasi adalah Y ~ 0,135, yang diterima dalam norma.

Dalam statistik matematika, menggunakan pa atau tidak keduanya, kemungkinan pengulangan nilai resistansi sementara kurang dari V diperkirakan. Jika kita menerima x = 1,64, maka kemungkinan pengulangan nilai<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.

Saat mengontrol kelas beton dalam hal kekuatan tarik aksial, ketahanan normatif beton terhadap tarik aksial Rbtn diambil sama dengan kekuatan yang dijamin (kelas) pada. peregangan aksial.

Tahanan desain beton untuk perhitungan kelompok pertama keadaan batas ditentukan dengan membagi tahanan standar dengan faktor keamanan yang sesuai untuk beton dalam tekan ybc = 1,3 prn tarik ^ = 1,5, dan dalam kendali kuat tarik yy = 1,3 . Ketahanan desain beton terhadap kompresi aksial

Kuat tekan yang dihitung dari beton berat kelas B50, B55, B60 dikalikan dengan koefisien yang memperhitungkan kekhasan sifat mekanik beton kekuatan tinggi (pengurangan deformasi rangkak), masing-masing, sama dengan 0,95; 0,925 dan 0,9.

Nilai-nilai ketahanan desain beton dengan pembulatan diberikan di App. SAYA.

Saat menghitung elemen struktural, resistansi beton Rb dan Rbt yang dihitung berkurang, dan dalam beberapa kasus mereka meningkat dengan mengalikan dengan koefisien yang sesuai dari kondisi kerja beton uj, dengan mempertimbangkan sifat beton: durasi beban dan pengulangannya yang berulang; kondisi, sifat dan tahap pengoperasian struktur; metode pembuatannya, dimensi penampang, dll.

Tahanan tekan desain tulangan Rsc yang digunakan dalam perhitungan struktur untuk kelompok pertama keadaan batas, ketika tulangan diikat ke beton, diambil sama dengan kuat tarik desain tulangan Rs yang sesuai, tetapi tidak lebih dari 400 MPa (berdasarkan kompresibilitas akhir bak beton). Saat menghitung struktur yang ketahanan desain betonnya diambil untuk beban jangka panjang, dengan mempertimbangkan koefisien kondisi kerja y&2

Saat menghitung elemen struktural, resistensi desain tulangan berkurang atau dalam beberapa kasus meningkat dengan mengalikan dengan koefisien yang sesuai dari kondisi kerja ySi, dengan mempertimbangkan kemungkinan penggunaan yang tidak lengkap dari karakteristik kekuatannya karena distribusi tegangan yang tidak merata pada penampang. , kekuatan beton yang rendah, kondisi penahan, adanya tikungan, sifat diagram tarik baja, perubahan sifat-sifatnya tergantung pada kondisi operasi struktur, dll.

Saat menghitung elemen untuk aksi gaya transversal, resistansi desain tulangan transversal dikurangi dengan memasukkan koefisien kondisi kerja -um ^ OD, yang memperhitungkan distribusi tegangan yang tidak merata pada tulangan sepanjang bagian miring. Selain itu, untuk tulangan melintang yang dilas yang terbuat dari kawat kelas -I dan tulangan batang kelas A-III, koefisien Vs2=0,9 diperkenalkan, yang memperhitungkan kemungkinan patah getas pada sambungan las klem. Meja 1 dan 2 aplikasi. v.

Selain itu, resistansi desain Rs, Rsc dan Rsw harus dikalikan dengan koefisien kondisi operasi: Ys3, 7 * 4 - dengan penerapan beban berulang (lihat Bab VIII); ysb^lx/lp atau uz~1x/lap - di zona transfer tegangan dan di zona angkur tulangan non-tarik tanpa angkur; 7 ^ 6 - selama operasi "penguatan kekuatan tinggi pada tegangan di atas kekuatan luluh bersyarat (7o.2.

Tahanan desain tulangan untuk perhitungan kelompok kedua keadaan batas ditetapkan pada faktor keandalan untuk tulangan 7s = 1, yaitu. diambil sama dengan nilai standar Rs, ser = Rsn dan diperhitungkan dengan koefisien kondisi operasi tulangan

Ketahanan retak dari struktur beton bertulang adalah ketahanannya terhadap retak pada tahap I dari keadaan tegangan-regangan atau ketahanan terhadap retak terbuka pada tahap II dari keadaan tegangan-regangan.

Persyaratan yang berbeda dikenakan pada ketahanan retak dari struktur beton bertulang atau bagian-bagiannya dalam perhitungan, tergantung pada jenis tulangan yang digunakan. Persyaratan ini berlaku untuk retakan normal dan retakan yang condong ke sumbu longitudinal elemen dan dibagi menjadi tiga kategori:

Pembukaan retakan di bawah aksi beban konstan, jangka panjang dan jangka pendek dianggap pendek; pembukaan retak terus menerus dianggap di bawah aksi hanya beban konstan dan jangka panjang. Lebar maksimum bukaan retak (accr - short dan accr2 long), yang memastikan operasi normal bangunan, ketahanan korosi tulangan dan daya tahan struktur, tergantung pada kategori persyaratan ketahanan retak, tidak boleh melebihi 0,05- 0,4 mm (Tabel II .2).

Elemen prategang di bawah tekanan cair atau gas (tangki, pipa bertekanan, dll.), di bagian yang ditarik penuh dengan tulangan batang atau kawat, serta di bagian yang dikompresi sebagian dengan tulangan kawat dengan diameter 3 mm atau kurang, harus memenuhi persyaratan kategori Pertama. Elemen prategang lainnya, tergantung pada kondisi desain dan jenis tulangan, harus memenuhi persyaratan kategori kedua atau ketiga.

Prosedur untuk memperhitungkan beban dalam perhitungan ketahanan retak tergantung pada kategori persyaratan ketahanan retak: dengan persyaratan kategori pertama, perhitungan dilakukan sesuai dengan beban desain dengan faktor keamanan untuk beban yf> l (seperti dalam perhitungan kekuatan); di bawah persyaratan kategori kedua dan ketiga, perhitungan dilakukan untuk aksi beban dengan koefisien V / \u003d b Perhitungan pembentukan retakan untuk menentukan perlunya memeriksa pembukaan retakan jangka pendek untuk persyaratan kategori kedua, perhitungan untuk pembentukan retak dilakukan untuk aksi beban desain dengan koefisien yf>U. Pemeriksaan pembukaan retak di bawah persyaratan kategori ketiga dilakukan di bawah aksi beban dengan koefisien Y / -1. Dalam perhitungan ketahanan retak, aksi bersama semua beban, kecuali yang khusus, diperhitungkan. Beban khusus diperhitungkan dalam perhitungan pembentukan retakan dalam kasus di mana retakan menyebabkan situasi bencana. Perhitungan untuk menutup retakan di bawah persyaratan kategori kedua dilakukan untuk aksi beban konstan dan jangka panjang dengan koefisien y / -1 Prosedur untuk menghitung beban diberikan dalam Tabel. P.Z. Pada bagian ujung elemen prategang dalam panjang zona transfer tegangan dari tulangan ke beton 1P, retak tidak diperbolehkan di bawah aksi gabungan dari semua beban (kecuali beban khusus) yang dimasukkan ke dalam perhitungan dengan koefisien Y / = L INI Persyaratan ini disebabkan oleh fakta bahwa retak prematur pada beton di bagian ujung elemen - dapat menyebabkan penarikan tulangan dari beton di bawah beban dan kehancuran mendadak.

peningkatan defleksi. Pengaruh retakan ini diperhitungkan dalam perhitungan struktural. Untuk elemen yang beroperasi di bawah kondisi S& aksi beban berulang dan dihitung untuk daya tahan, pembentukan retakan seperti itu tidak diperbolehkan.

Batasi status grup pertama. Perhitungan kekuatan dilanjutkan dari tahap III keadaan tegangan-regangan. Penampang struktur memiliki kekuatan yang diperlukan jika gaya dari beban desain tidak melebihi gaya yang dirasakan oleh penampang pada tahanan desain bahan, dengan mempertimbangkan koefisien kondisi kerja. Gaya dari beban desain T (misalnya, momen lentur atau gaya longitudinal) adalah fungsi dari beban standar, faktor keamanan dan faktor lain C (model desain, faktor dinamis, dll.).

Batasi status grup kedua. Perhitungan pembentukan retak, normal dan miring terhadap sumbu longitudinal elemen, dilakukan untuk memeriksa ketahanan retak elemen yang dikenakan persyaratan kategori pertama, dan juga untuk menentukan apakah retakan muncul pada elemen yang ketahanan retak dikenakan oleh persyaratan kategori kedua dan ketiga. Dipercaya bahwa retakan normal terhadap sumbu longitudinal tidak muncul jika gaya T (momen lentur atau gaya longitudinal) dari aksi beban tidak melebihi gaya TSgf, yang dapat dirasakan oleh bagian elemen

Dipercaya bahwa retakan yang condong ke sumbu longitudinal elemen tidak muncul jika tegangan tarik utama pada beton tidak melebihi nilai desain,

Perhitungan bukaan retak, normal dan miring terhadap sumbu longitudinal, terdiri dari penentuan lebar bukaan retak pada tingkat tulangan tarik dan membandingkannya dengan lebar bukaan maksimum. Data lebar bukaan retak maksimum diberikan pada Tabel. II.3.

Perhitungan perpindahan terdiri dalam menentukan defleksi elemen dari beban, dengan mempertimbangkan durasi aksinya dan membandingkannya dengan defleksi ultimit.

Batas defleksi ditentukan oleh berbagai persyaratan: teknologi, karena pengoperasian normal derek, instalasi teknologi, mesin, dll.; konstruktif, karena pengaruh elemen tetangga yang membatasi deformasi, kebutuhan untuk menahan kemiringan tertentu, dll .; estetis.

Batas defleksi elemen prategang dapat ditingkatkan dengan ketinggian tikungan, jika ini tidak dibatasi oleh persyaratan teknologi atau desain.

Prosedur untuk memperhitungkan beban saat menghitung defleksi adalah sebagai berikut: jika dibatasi oleh persyaratan teknologi atau desain - untuk aksi beban permanen, jangka panjang dan jangka pendek; ketika dibatasi oleh persyaratan estetika - untuk aksi beban konstan dan jangka panjang. Dalam hal ini, faktor keamanan beban diambil sebagai Yf

Batas defleksi yang ditetapkan oleh norma untuk berbagai elemen beton bertulang diberikan pada Tabel II.4. Defleksi pembatas konsol, terkait dengan jangkauan konsol, diambil dua kali lebih besar.

Selain itu, perhitungan goyangan tambahan harus dilakukan untuk pelat lantai beton bertulang, tangga, pendaratan, dll. yang tidak terhubung dengan elemen yang berdekatan: defleksi tambahan dari beban terkonsentrasi jangka pendek 1000 N dengan skema penerapannya yang paling tidak menguntungkan tidak boleh lebih dari 0,7 mm.

Perhitungan struktur yang bertujuan untuk mencegah keadaan batas kelompok pertama dinyatakan dengan pertidaksamaan:

N , (2.1)

di mana N- gaya dalam elemen yang dipertimbangkan (gaya longitudinal, momen lentur, gaya transversal) dari tindakan membatasi nilai desain beban; F adalah daya dukung elemen.

Untuk memeriksa keadaan batas kelompok pertama, nilai desain batas beban F m digunakan, ditentukan oleh rumus:

F m = F 0 g fm ,

di mana F0- nilai karakteristik beban, gfm,- faktor keandalan untuk nilai batas beban, dengan mempertimbangkan kemungkinan penyimpangan beban ke arah yang tidak menguntungkan. Nilai karakteristik beban F0 dan nilai koefisien gfm ditentukan sesuai dengan DBN. Bagian 1.6 - 1.8 dari pengembangan metodologi ini dikhususkan untuk isu-isu ini.

Saat menghitung beban, sebagai suatu peraturan, faktor keandalan untuk tujuan struktur diperhitungkan gn, yang nilainya, tergantung pada kelas tanggung jawab struktur dan jenis situasi desain, diberikan dalam Tabel. 2.3. Kemudian ekspresi untuk menentukan nilai batas beban akan berbentuk:

F m = F 0 g fm g n

Ruas kanan pertidaksamaan (1.1) dapat direpresentasikan sebagai:

\u003d S R y g c,(2.2)

di mana Ry- ketahanan desain baja, ditentukan oleh kekuatan luluh; S- karakteristik geometris bagian (dalam ketegangan atau kompresi S adalah luas penampang TETAPI, dalam lentur - momen hambatan W); gc- koefisien kondisi kerja struktur, yang nilainya, tergantung pada bahan struktur, ditetapkan oleh standar yang relevan. Untuk struktur baja, nilai gc diberikan dalam tabel. 2.4.

Mensubstitusikan nilai (2.2) ke dalam rumus (2.1), kita memperoleh kondisi

N S R y g c

Untuk elemen yang diregangkan dengan S=A

N A R y g c

Membagi ruas kiri dan kanan pertidaksamaan dengan luas TETAPI, kami memperoleh kondisi kekuatan elemen yang diregangkan atau dikompresi:

Untuk elemen lentur dengan S=W kemudian

M W R y g c

Dari ekspresi terakhir mengikuti rumus untuk memeriksa kekuatan elemen lentur

Rumus untuk memeriksa stabilitas elemen terkompresi adalah:

di mana φ – koefisien tekuk tergantung pada fleksibilitas batang

Tabel 2.4 - Koefisien kondisi kerja g dengan

Elemen struktural	g dengan

1. Balok padat dan elemen terkompresi dari rangka lantai di bawah aula teater, klub, bioskop, di bawah bangunan toko, arsip, dll. dengan beban sementara yang tidak melebihi berat langit-langit 2. Kolom bangunan umum dan penyangga menara air. 3. Kolom bangunan industri satu lantai dengan derek di atas kepala 4. Elemen utama terkompresi (kecuali untuk pendukung) kisi bagian tee komposit dari sudut rangka las pelapis dan langit-langit dalam perhitungan untuk stabilitas ini dengan fleksibilitas l 60 5. Puff, rod, bresing, suspensi dalam perhitungan kekuatan pada penampang yang tidak diperlemah 6. Elemen struktur dari baja dengan kekuatan luluh hingga 440 N / mm 2, memikul beban statis, dalam perhitungan kekuatan pada penampang yang dilemahkan oleh baut lubang (kecuali untuk sambungan gesekan) 8. Elemen terkompresi dari sudut tunggal yang dipasang oleh satu rak (untuk sudut yang tidak sama - rak yang lebih kecil) dengan pengecualian elemen kisi struktur ruang dan rangka datar dari sudut tunggal 9 Pelat dasar terbuat dari baja dengan kekuatan luluh hingga 390 N / mm 2, menahan beban statis, ketebalan, mm: a) hingga 40 inklusif b) dari 40 hingga 60 inklusif c) dari 60 hingga 80 inklusif	0,90 0,95 1,05 0,80 0,90 1,10 0,75 1,20 1,15 1,10
Catatan: 1. Koefisien g dengan< 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. При расчетах на прочность в сечении, ослабленном отверстиями для болтов, коэффициенты gdengan pos. 6 dan 1, 6 dan 2, 6 dan 5 harus dipertimbangkan secara bersamaan. 3. Saat menghitung pelat dasar, koefisien yang diberikan dalam pos. 9 dan 2, 9 dan 3 harus diperhitungkan secara bersamaan. 4. Saat menghitung koneksi, koefisien g dengan untuk elemen yang diberikan dalam pos. 1 dan 2 harus diperhitungkan bersama-sama dengan faktor g di. 5. Dalam kasus yang tidak ditentukan dalam tabel ini, dalam rumus perhitungan harus diambil g dengan =1

Saat menghitung struktur yang beroperasi di bawah kondisi pembebanan berulang (misalnya, saat menghitung balok derek), beban desain siklik digunakan untuk menentukan gaya, yang nilainya ditentukan oleh rumus.

Perhitungan untuk keadaan batas kelompok pertama dilakukan untuk mencegah:

Patah getas, ulet atau jenis patah lainnya (perhitungan kekuatan, dengan mempertimbangkan, jika perlu, defleksi struktur sebelum kehancuran);

Hilangnya stabilitas bentuk struktur (perhitungan untuk stabilitas struktur berdinding tipis, dll.) atau posisinya (perhitungan untuk guling dan geser dinding penahan, fondasi tinggi yang dibebani secara eksentrik; perhitungan untuk pendakian reservoir yang terkubur atau bawah tanah, dll. .);

Kegagalan kelelahan (perhitungan kelelahan struktur di bawah pengaruh beban bergerak atau berdenyut berulang: balok derek, bantalan, pondasi rangka dan langit-langit untuk mesin yang tidak seimbang, dll.);

Penghancuran dari efek gabungan faktor kekuatan dan pengaruh lingkungan yang merugikan (paparan berkala atau konstan ke lingkungan yang agresif, tindakan pembekuan dan pencairan alternatif, dll.).

Perhitungan untuk keadaan batas kelompok kedua dilakukan untuk mencegah:

Pembentukan bukaan retak yang berlebihan atau berkepanjangan (jika, menurut kondisi operasi, pembentukan atau bukaan retak yang berkepanjangan diperbolehkan);

Gerakan berlebihan (defleksi, sudut rotasi, sudut miring, dan amplitudo getaran).

Faktor yang diperkirakan

Nilai beban, ketahanan beton dan tulangan diatur sesuai dengan bab SNiP "Beban dan efek" dan "Struktur beton dan beton bertulang".

Klasifikasi beban. Beban regulasi dan desain

Tergantung pada durasi tindakan, beban dibagi menjadi permanen dan sementara. Beban sementara, pada gilirannya, dibagi menjadi jangka panjang, jangka pendek, khusus.

Beban dari berat struktur penyangga dan penutup gedung dan struktur, massa dan tekanan tanah, dan dampak struktur beton bertulang prategang adalah konstan.

Beban jangka panjang berasal dari berat peralatan stasioner di lantai - peralatan, mesin, tangki, dll .; tekanan gas, cairan, padatan curah dalam wadah; beban di gudang, lemari es, arsip, perpustakaan dan bangunan dan struktur semacam itu; bagian dari beban sementara yang ditetapkan oleh norma-norma di bangunan tempat tinggal, kantor dan fasilitas; efek teknologi suhu jangka panjang dari peralatan stasioner; beban dari satu derek di atas kepala atau satu derek di atas kepala, dikalikan dengan koefisien: 0,5 untuk derek tugas sedang dan 0,7 untuk derek tugas berat; beban salju untuk daerah iklim III-IV dengan koefisien 0,3-0,6. Nilai derek yang ditentukan, beberapa beban sementara dan salju adalah bagian dari nilai totalnya dan dimasukkan ke dalam perhitungan dengan mempertimbangkan durasi aksi jenis beban ini pada perpindahan, deformasi, dan retak. Nilai penuh dari beban ini bersifat jangka pendek.

Nilai kepadatan rata-rata. normatif sementara; beban teknologi dan pemasangan diatur sesuai dengan nilai tertinggi yang disediakan untuk operasi normal; salju dan angin - menurut rata-rata nilai tahunan yang tidak menguntungkan atau menurut nilai yang tidak menguntungkan sesuai dengan periode rata-rata tertentu dari pengulangannya.

Beban desain untuk menghitung kekuatan dan stabilitas struktur ditentukan dengan mengalikan beban standar dengan faktor keamanan beban Yf, biasanya lebih besar dari satu, misalnya G= Gnyt. Koefisien reliabilitas dari berat beton dan struktur beton bertulang Yf = M; pada berat struktur yang terbuat dari beton pada agregat ringan (dengan kepadatan rata-rata 1800 kg / m3 atau kurang) dan berbagai screed, backfill, pemanas, dilakukan di pabrik, Yf = l,2, pada pemasangan Yf = l>3 ; dari berbagai beban hidup tergantung pada nilainya Yf = l. 2...1.4. Koefisien beban lebih dari berat struktur saat menghitung stabilitas posisi terhadap pendakian, guling dan geser, serta dalam kasus lain ketika penurunan massa memperburuk kondisi kerja struktur, diambil yf = 0,9. Saat menghitung struktur pada tahap konstruksi, beban jangka pendek yang dihitung dikalikan dengan faktor 0,8. Beban desain untuk perhitungan struktur untuk deformasi dan perpindahan (untuk kelompok keadaan batas kedua) diambil sama dengan nilai standar dengan koefisien Yf = l-

Dua kelompok kombinasi beban dasar dipertimbangkan. Saat menghitung struktur untuk kombinasi utama kelompok pertama, beban konstan, jangka panjang, dan satu beban jangka pendek diperhitungkan; dalam perhitungan struktur untuk kombinasi utama kelompok kedua, beban konstan, jangka panjang dan dua (atau lebih) jangka pendek diperhitungkan; dalam hal ini, nilai beban jangka pendek atau upaya yang sesuai harus dikalikan dengan faktor kombinasi sama dengan 0,9.

Pengurangan beban. Saat menghitung kolom, dinding, fondasi bangunan bertingkat, beban sementara di lantai dapat dikurangi, dengan mempertimbangkan tingkat kemungkinan tindakan simultan mereka, dengan mengalikan dengan koefisien

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

Dimana a - diambil sama dengan 0,3 untuk bangunan tempat tinggal, gedung perkantoran, asrama, dll dan sama dengan 0,5 untuk berbagai aula: ruang baca, pertemuan, perdagangan, dll .; m adalah jumlah lantai yang dibebani di atas bagian yang dipertimbangkan.

Norma juga memungkinkan untuk mengurangi beban hidup saat menghitung balok dan palang, tergantung pada luas lantai yang dimuat.

Kami juga merekomendasikan

Memuat...

rumah > Matematika

Untuk perhitungan kelompok pertama keadaan batas, karakteristik kekuatan bahan apa yang digunakan. Metode Perhitungan Batas Negara

2.2.3. banyak

Kami juga merekomendasikan