첫 번째 한계 상태 그룹에 대한 계산을 위해 사용되는 재료의 강도 특성. 한계 상태 계산 방법

주제 3. 제한 방법에 따른 금속 구조 계산

상태

구조의 한계 상태 개념; 정착 상황. 첫 번째 한계 상태 그룹에 대한 구조 계산. 두 번째 상태 그룹에 대한 구조 계산. 규범 및 설계 저항

금속 구조물을 포함한 모든 건물 구조는 현재 한계 상태 방법을 사용하여 계산됩니다. 이 방법은 구조의 한계 상태 개념을 기반으로 합니다. 한계 상태는 구조물이 구조물의 목적과 책임에 따라 지정된 작동 중 또는 건설 중에 부과된 요구 사항을 충족하지 못하는 상태입니다.

금속 구조에서 두 가지 한계 상태 그룹이 구별됩니다.

첫 번째 그룹의 한계 상태 베어링 용량의 손실과 작동을 위한 구조의 완전한 부적합이 특징입니다. 첫 번째 그룹의 한계 상태는 다음과 같습니다.

어떤 성질의 파괴(점성, 취성, 피로);

형태 안정성의 일반적인 손실;

위치 안정성 상실;

구조를 변경 가능한 시스템으로 전환합니다.

질적 구성 변경;

소성 변형의 발달, 접합부의 과도한 전단

첫 번째 한계 상태 그룹의 경계를 넘어서면 구조의 작동 가능성이 완전히 상실됩니다.

두 번째 그룹의 한계 상태 허용할 수 없는 움직임(처짐, 회전 각도, 진동 등)과 허용할 수 없는 균열 개방(철근 콘크리트 구조물의 경우)으로 인해 정상적인 작동에 부적합한 것이 특징입니다.

현재 표준에 따라 건물 구조를 계산할 때 비상 및 정상 상태의 두 가지 설계 상황이 실현됩니다.

제한 상태의 첫 번째 그룹에 대한 계산은 구조물의 전체 수명 동안 한 번만 발생할 수 있는 비상 설계 상황을 방지하는 것을 목표로 합니다.

두 번째 한계 상태 그룹에 대한 계산은 표준 작동 조건에 해당하는 설정된 설계 상황을 특성화합니다.

첫 번째 그룹의 한계 상태(비상 설계 상황)를 방지하기 위한 구조의 계산은 다음 부등식으로 표현됩니다.

N ≤ Ф (3.1)

어디 N- 고려된 요소의 힘(종방향 힘, 굽힘 모멘트, 횡방향 힘)

에프요소의 베어링 용량입니다.

비상 설계 상황에서 힘 N은 다음 공식에 의해 결정된 최종 설계 하중 F m 에 따라 달라집니다.

F m = F 0 ∙ g fm

어디 F0

여자친구- 불리한 방향으로 부하의 가능한 편차를 고려한 부하의 한계값에 대한 신뢰성 계수. 특성 부하 값 F0및 계수 여자친구 DBN의 값에 의해 결정됩니다.

하중을 계산할 때 일반적으로 구조 목적에 대한 신뢰성 계수가 고려됩니다 GN, 구조의 책임 정도에 따라

F m = F 0 ∙ g fm ∙ g n

계수 값 GN표에 나와 있습니다. 3.1

표 3.1 구조 목적에 대한 신뢰성 요인 GN

객체 클래스 책임의 정도 개체 예 GN
특히 중요한 국가 경제 및 (또는) 사회적 중요성 화력 발전소의 주요 건물, 고로 중앙 장치, 200m 이상의 굴뚝, TV 타워, 실내 스포츠 시설, 극장, 영화관, 유치원, 병원, 박물관.
II 중요한 국가 경제 및 (또는) 사회적 중요성 클래스 I 및 III에 포함되지 않은 개체 0,95
III 제한된 국가 경제 및 사회적 중요성 농산물, 비료, 화학 약품, 이탄 등을 보관하기 위한 분류 및 포장 공정이 없는 창고, 온실, 단층 주거용 건물, 통신 및 조명 기둥, 울타리, 임시 건물 및 구조물 등 0,9

부등식(3.1)의 우변은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

Ф = SR y g c(3.2)

어디 라이- 항복 강도에 의해 설정되는 강의 설계 저항, 에스- 단면의 기하학적 특성(인장 또는 압축 - 단면적 하지만, 굽힘에서 - 저항의 순간 등.),

지 씨- 구조의 작업 조건 계수, 그 값

SNiP가 설정되고 표에 나와 있습니다. 1 부록 A.

값 (3.2)를 공식 (3.1)에 대입하면 다음을 얻습니다.

N ≤ SR y g c

다음이 포함된 확장된 요소의 경우 S=A

N ≤ AR y g c

부등식의 좌변과 우변을 나누면 하지만,인장 요소의 강도 조건을 얻습니다.

벤딩 요소용 S=W

M ≤ WR y g c

굽힘 요소의 강도 조건

압축 요소의 안정성 확인 공식

반복 하중 하에서 작동하는 구조물을 계산할 때(예: 크레인 보 계산 시) 순환 설계 하중이 힘을 결정하는 데 사용되며 그 값은 공식에 의해 결정됩니다

F c = F 0 g fc g n

어디 F0- 크레인 하중의 특성 값;

gfc- 크레인 하중의 주기적 설계값에 대한 신뢰도 계수

두 번째 그룹의 한계 상태를 방지하기 위한 철골 구조의 설계는 다음 부등식으로 표현됩니다.

d≤ [], (3.3)

어디 - 하중의 작동 설계 값으로 인해 발생하는 구조물의 변형 또는 이동 결정하기 위해 구조 역학 방법(예: Mohr 방법, 초기 매개변수)을 사용할 수 있습니다.

[] - 규범에 의해 설정된 변형 또는 변위를 제한합니다.

부하의 작동 설계 값은 정상 작동 조건을 특성화하고 공식에 의해 결정됩니다

F l = F 0 g f e g n

어디 F0- 부하의 특성 값,

지페- 운용 설계 부하에 대한 신뢰성 계수.

굽힘 요소(보, 트러스)의 경우 상대 처짐이 정규화됩니다. f/l, 어디 에프- 절대 편향, - 빔 스팬.

두 지지대에서 보의 강성을 확인하는 공식은 다음과 같습니다.

(3.4)

제한 상대 편향은 어디에 있습니까?

메인 빔의 경우 = 1/400,

바닥 빔의 경우 = 1/250,

- 공식에 의해 결정된 부하의 작동 설계 값

q e = q 0 g fe g n

특성 부하 값 운용 설계 부하에 대한 신뢰성 계수 gfe규칙에 따라 수락됩니다.

두 번째 한계 상태 그룹에는 철근 콘크리트 구조물의 균열 저항 계산도 포함됩니다.

플라스틱과 같은 일부 재료의 경우 크리프가 특징적입니다. 즉, 시간이 지남에 따라 변형이 불안정합니다. 이 경우 구조적 강성의 검증은 크리프를 고려하여 수행되어야 합니다. 이러한 계산에서는 준 상수 설계 하중이 사용되며 그 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

F p = F 0 g fp g n

어디 F0- 준 일정 하중의 특성 값;

GFP- 준영구 설계하중의 안전계수.

금속 구조에는 두 가지 유형의 설계 저항이 있습니다. 아르 자형:

- 라이- 항복 강도에 의해 설정되고 재료의 탄성 작업과 관련된 계산에 사용되는 설계 저항

- - 인장 강도에 의해 설정되고 상당한 소성 변형이 허용되는 구조 계산에 사용되는 설계 저항.

설계 저항 라이그리고 다음 공식에 의해 결정됩니다.

Ry=Ryn/gm그리고 RU = 런 /g m

어느 곳에서 그리고 운영- 각각 다음과 같은 규범 저항

R yn = sm

실행 = s in

어디에 에스엠- 항복 강도,

- 재료의 인장 강도(일시 저항);

지엠- 재료 특성의 가변성과 정의에 따른 테스트 샘플의 선택적 특성을 고려한 재료의 신뢰성 계수 에스엠그리고 , 스케일 팩터뿐만 아니라 기계적 특성은 단기 단축 장력이있는 작은 샘플에서 결정되는 반면 금속은 대형 구조에서 오랫동안 작동합니다.

표준 저항 값 R yn = sm그리고 실행 = s in, 계수 값뿐만 아니라 지엠통계적으로 설정합니다. 규범적 저항은 통계적 안정성이 0.95 이상입니다. 100명 중 95명에서 에스엠그리고 인증서에 지정된 값 이상입니다. 재료별 안전계수 지엠강재 시험 결과의 분포곡선 분석을 바탕으로 설정하였다. 강철의 GOST 또는 TU에 따른 이 계수의 값은 표에 나와 있습니다. 2 SNiP. 이 계수의 값은 1.025에서 1.15까지 다양합니다.

규제 그리고 운영및 결제 라이그리고 압연 제품(시트 또는 스타일)의 유형과 두께에 따라 다양한 강종에 대한 저항이 표에 나와 있습니다. 51 SNiP. 계산은 또한 계산된 전단 저항(전단)을 사용합니다. 루피 =0,58라이, 당황하게 R 피 = 루

가장 일반적으로 사용되는 일부 강종에 대한 규격 및 설계 저항이 표에 나와 있습니다. 3.2.

표 3.2. 에 따른 강철의 규정 및 설계 저항

GOST 27772-88.

강철 렌탈 테이블 규제 저항, MPa, 압연 설계 저항, MPa, 압연
시트 모양의 시트 모양의
운영 운영 운영 운영
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

따라서 한계 상태 방법에서 모든 초기 수량은 본질적으로 임의적이며 일부 표준 값으로 규범에 표시되며 설계에 대한 변동성의 영향은 해당 신뢰성 요인에 의해 고려됩니다. 도입된 각 계수는 하나의 초기 값(하중, 작업 조건, 재료 특성, 구조의 책임 정도)의 가변성을 고려합니다. 이러한 계수를 종종 부분 계수라고 하며, 한계 상태에 의한 계산 방법을 해외 부분 계수 방법이라고 합니다.

문학:, p. 50-52; 와 함께. 55-58.

자제력 테스트

I. 안정성 손실은 한계 상태를 나타냅니다.

1. 나는 그룹;

2. II 그룹;

3. III 그룹.

Ⅱ. 계수 γm 다음을 고려합니다.

1. 구조물의 작업 조건;

3. 부하 변동성.

III. 설계 저항 라이 공식에 의해 결정:

1. Ry = Ryn / γm ;

2. Ry = 실행 / γ n ;

3. Ry = 실행 / γ c.

IV. 작동에 대한 구조의 부적합은 한계를 특징 짓습니다.

현재 상태:

1. 나는 그룹;

2. II 그룹;

3. III 그룹.

V. 계수 γn 다음을 고려합니다.

1. 구조물의 책임 정도

2. 재료 특성의 가변성;

3. 부하 변동성.

VI. 설계 저항 라이 설치:

1. 탄력적 한계;

2. 항복 강도에 의해;

3. 인장 강도에 의해.

VII. 계수 fm 설계 부하를 결정하는 데 사용:

1. 한계;

2. 운영

3. 주기적.

Ⅷ. 안정성 계산은 설계 하중을 고려하여 수행됩니다.

1. 한계;

2. 운영

3.주기적인.

IX. 취성 파괴는 한계 상태를 나타냅니다.

1. 나는 그룹;

2. II 그룹;

3. III 그룹.

X. 단층 주거용 건물의 경우 계수 γn 동의하기

1. γn = 1;

2. γn=0.95;

3. γn = 0.9;

XI. 특히 중요한 건물의 경우 계수 γn 동의하기

1.γn = 1;

2.γn=0.95;

3.γn = 0.9;

12. 두 번째 한계 상태 그룹에는 다음 계산이 포함됩니다.

1. 힘을 위해;

2. 경도를 위해;

3. 지속 가능성을 위해.

3.2 하중 분류. 구조물과 토양의 무게로 인한 하중. 건물의 바닥과 지붕에 가해지는 하중. 적설량. 풍하중. 하중 조합 .

충격의 특성에 따라 하중은 다음과 같이 나뉩니다. 기계적 및 비기계적 자연.

기계적 부하 (구조에 적용된 힘 또는 강제 변형)은 계산에서 직접 고려됩니다.

영향 비 기계적 성질 , 예를 들어 공격적인 환경의 영향은 일반적으로 계산에서 간접적으로 고려됩니다.

하중과 충격의 원인에 따라 다음과 같이 나뉩니다.

~에 기본 그리고 에피소드

하중의 시간 변동성과 세분화의 영향에 따라

lyayutsya에 영구적인 그리고 변수 (일시적인). 변수 (일시적인)

하중은 다음과 같이 나뉩니다. 단기; 에피소드

부하를 할당하는 기준은 다음과 같습니다. 특성 값.

하중의 설계 값은 특성을 곱하여 결정됩니다.

부하 유형에 따른 부하 안전 계수 값

니야. 하중의 특성과 계산 목적에 따라 네 가지 유형의 설계 값이 사용됩니다. 운영; 주기적; 준영구적.

값은 각각 다음 공식에 의해 결정됩니다.

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)

어디 F0부하의 특성 값입니다.

γ f m , γ f e , γ f c , γ f p- 부하 안전 계수;

γ n - 고려한 구조 목적에 대한 신뢰성 계수

책임의 정도(표 3.1 참조).

건물의 내하중 및 둘러싸는 구조물의 무게;

토양의 무게와 압력(제방, 되메움);

구조에서 프리스트레스로 인한 힘.

임시 칸막이, 그레이비, 장비 기초의 무게

고정 장비의 무게 및 액체로 채워진 자유 유동

탱크 및 파이프라인의 가스, 액체 및 느슨한 물체의 압력;

창고, 기록 보관소 등에 보관된 자재의 바닥 하중

장비의 온도 기술적 영향;

물로 채워진 코팅에서 수층의 무게;

산업 먼지 퇴적물의 무게;

구조 변경 없이 베이스 변형으로 인한 충격

토양 구멍;

습도의 변화, 환경의 공격성,

재료의 수축 및 크리프.

적설량;

풍하중;

얼음 부하;

다음을 포함한 이동식 취급 장비의 하중

견인 및 오버헤드 크레인;

온도 기후 영향;

주거, 공공장소 바닥에 있는 사람, 동물, 장비의 하중

뉴욕 및 농업용 건물;

사람의 무게, 장비 서비스 영역의 수리 자재;

시작-정지, 과도기 및

테스트 모드.

지진 영향;

폭발 충격;

기술 프로세스 위반으로 인한 비상 부하,

깨지기 쉬운 장비;

근본적인 변화에 따른 베이스 변형으로 인한 하중

토양 구조(침하하는 토양을 담글 때) 또는 그 침하

광산 지역과 카르스트 지역에서.

일시적인 하중의 특성 및 설계 값이 결정됩니다.

특별 규정.

조립식 구조의 특징적인 무게는 카탈로그, 표준, 상점 도면 또는

제조업체의 여권 데이터. 다른 구조의 경우(모놀리식

철근콘크리트, 벽돌, 흙) 중량값은 설계에 따라 결정

재료의 크기 및 밀도. 을 위한 철근 콘크리트 밀도수락

ρ \u003d 2500kg / m3,강철을 위해 ρ \u003d 7850kg / m3, 벽돌 쌓기ρ \u003d 1800kg / m 3.

고정 하중은 세 가지 설계 값을 가질 수 있습니다.

다음 공식에 의해 결정되는 한계:

F m = F 0 γ f m γ n ,

작동, 공식에 의해 결정:

F e = F 0 γ f e γ n ,

다음 공식에 의해 결정되는 준영구적

F p = F 0 γ f p γ n ,

위의 공식에서 γn - 의도된 목적에 대한 신뢰도 계수

구조 (표 (3.1) 참조. 한계에 대한 신뢰성 계수 값

부하 값 γfm 표 3.3에 따라 취함. 부하의 작동 값에 대한 안전 계수 값 γ f e 동등하게 취한 1,

저것들 γ f e = 1 ; 동일한 1 계수 값도 취해집니다. γ fp = 1, 사용

적용된 하중의 준 상수 설계 값을 결정하는 데 사용

크리프 계산에 사용됩니다.

표 3.3 계수 값 γfm

괄호 안의 값은 전복에 대한 구조물의 안정성을 확인할 때 사용되어야 하며 다른 경우 구조물의 무게를 줄이고 토양이 구조물의 작업 조건을 악화시킬 수 있는 경우에 사용해야 합니다.

표 3.4는 균일 분포의 특성 값을 보여줍니다

주거 및 공공 건물의 중첩에 대한 ny 하중.


표 3.4에서 계속.

바닥에 가해지는 하중의 한계 작동 값이 결정됩니다.

공식에 따르면:

q m = q 0 γ fm γ n ,

q e = q 0 · γ fe · γ n .

극한 하중에 대한 안전 계수 fm = 1,3 ~에 q0 < 2кН/м 2 ; ~에 q0≥ 2kN/m2 fm = 1,2 . 작동 부하에 대한 안전 계수 γfe = 1.

한계, 작동 및 준영구의 세 가지 설계 값이 설정되는 변수입니다. 재료의 유변학적 특성을 고려하지 않은 계산을 위해 적설량의 제한 및 작동 설계 값이 사용됩니다.

수평 투영에 대한 적설 하중의 제한 설계 값

적용 범위는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

에스엠 = 에스 0 C γ fm ,(3.9)

어디 S0- 지구 표면의 1m 2 당 적설량의 무게와 동일한 적설량의 특성 값. 가치 S0구역 지도 또는 부록 E에 따라 적설 지역에 따라 결정됩니다. 우크라이나 영토에는 6개의 눈 지역이 있습니다. 각 적설지역에 대한 특성하중의 최대값은 표 3.5와 같다. Zaporizhia는 세 번째 눈 지역에 있습니다.

표 3.5.- 특성 적설하중의 최대값

눈 지역 II III IV V VI
에스 0 , 파

일부에 대한 특성 적설량의보다 정확한 값

우크라이나의 도시는 부록 A의 표 A.3에 나와 있습니다.

계수 ~와 함께 식 (3.9)에서 는 다음 식에 의해 결정됩니다.

C \u003d μ Ce 소금,

어디: - 지붕의 작동 모드를 고려한 계수;

소금

μ - 지표면의 적설 중량으로부터의 전이 계수

지붕의 모양에 따라 코팅의 적설량.

단일 경사 및 이중 경사 코팅이 있는 건물의 경우(그림 3.1), 값

계수 μ 다음과 같습니다.

α ≤ 25 0인 경우 μ = 1

α > 600에 대해 μ = 0,

어디 α - 지붕의 각도. 옵션 2와 3은 다음이 있는 건물에 대해 고려해야 합니다.

박공 프로파일(프로파일 b), 옵션 2 - 20 0 ≤ α ≤ 30 0 ,

및 옵션 3 - 10 0 ≤ α ≤ 30 0 항해교 또는 폭기가 있는 경우에만

코팅의 융기 부분에 있는 모든 장치.

건물의 계수 μ 값

다른 윤곽선의 코팅으로 할 수 있습니다

그러나 부록 G에서 찾으십시오.

계수 공식 (3.9)에서 고려

작동 모드에 영향을 미치는

지붕에 쌓인 눈에

(세척, 용해 등), 설치

디자인 과제. 미친 사람들을 위해

증가 된 워크샵의 아마 코팅

지붕 경사면에서 3% 이상의 열 방출 및 적절한 보장

녹은 물을 제거해야합니다

=0.8. 모드에 대한 데이터가 없는 경우

지붕의 착취가 허용됩니다

동의하기 =1 . 계수 소금 - 해수면 위의 건설 대상 위치의 지리적 높이 H (km)를 고려합니다. H에서< 0,5км, 소금 = 1 , H ≥ 0.5km에서 값 소금 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.

소금 = 1.4H + 0.3

계수 fm 적설 하중의 제한 설계 값에 따라

공식 ( 3.9) 지정된 평균 반복 기간에 따라 결정됩니다.

개방 상태 표 3.6에 따라

표 3.6. 계수 fm한계 설계 값에 따라

적설량

중간 값 fm

대규모 건설시설의 경우 비상재발기간 허용 테프 (표 A.3, 부록 A).

적설 하중의 작동 설계 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

S e \u003d S o C γ fe, (3.10)

어디 그래서그리고 - 식 (3.9)에서와 동일;

γfe - 눈의 운용 가치에 대한 신뢰도 계수

하중, 시간 비율에 따라 표 3.7에 따라 결정

η 그 동안 두 번째 제한 조건을 위반할 수 있습니다.

다리 상태; 중간 가치 γfe 라인을 결정해야합니다

노아 보간.

표 3.7. 계수 γfe 적설량의 운영 가치에 따라

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

의미 η 구조 설계 또는 설치에 대한 규범에 따라 채택

목적에 따라 디자인 작업에 의해 결정되며,

한계 상태를 넘어선 결과. 대량 건설 대상

증거가 허용된다 η = 0.02(구조물의 서비스 수명 시간의 2%

두 가지 계산이 설정되는 변수입니다.

가치: 제한적이고 운영적입니다.

풍하중의 제한 설계 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

W m = W 0 C γ fm , (3.11)

어디 와 함께 - 공식 (3.12)에 의해 결정된 계수;

fm - 풍하중의 한계값에 대한 신뢰도 계수;

W0 - 평균과 같은 풍하중의 특성 값(정적

cal) 지표면 위 10m 높이에서의 풍압 성분

지구. W 0 의 값은 에 따라 바람 지역에 따라 결정됩니다.

구역 지도 또는 부록 E에 따른 것.

우크라이나 영토에서 5개의 바람 지역이 확인되었습니다. 최대 특성

각 바람 지역에 대한 하중 값은 표에 나와 있습니다.

얼굴 3.8. Zaporozhye는 III 바람 지역에 있습니다.

표 3.8. 풍하중의 최대 특성 값

바람 지역 II III IV V
W0,

우크라이나의 일부 도시에 대한 특성 풍하중의 보다 정확한 값은 표 A.2 앱에 나와 있습니다. 하지만.

계수 와 함께 식 (3.11)에서 다음 식에 의해 결정됩니다.

C = Caer Ch Calt Crel Cdir Cd (3.12)

어디 사에르 - 공기역학 계수; 채널 - 구조물의 높이를 고려한 계수; 칼트 - 지리적 높이 계수; 크렐 - 릴리프 계수; CDR - 방향 계수; CD – 역동성 계수.

최신 표준은 다음과 같은 여러 공기 역학적 계수를 제공합니다.

외부 영향 ;

마찰 씨에프;

내부 영향 ;

견인 C x ;

전단력 .

공기 역학적 계수 값은 부록 I에 따라 결정됩니다.

구조 또는 구조 요소의 모양에 따라. 건물의 골조를 계산할 때 일반적으로 외부 영향의 공기 역학적 계수가 사용됩니다. . 그림 3.2는 가장 단순한 형태의 구조, 표면의 풍압 구조 및 외부 영향의 공기 역학적 계수를 보여줍니다.

- 독립형 평평한 고체 구조; b - 박공 지붕이 있는 건물.

그림 3.2. 풍하중 도표

박공 지붕이있는 건물의 경우 (그림 3.2, b), 공기 역학적 계수

활성 압력 세륨 = + 0.8; 계수 값 Ce1 및 Ce2 에 따라

건물 치수는 탭. 3.9, 계수 Se3- 표 3.10에서.

표 3.9. 계수 값 Ce1 그리고 Ce2

계수 α, 도. 가치 1 ,Ce2~에 h/l동일
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

표 3.10. 계수 값 Se3

나 / 나 가치 Se3~에 h/l동일
≤ 0,5 ≥ 2
≤ 1 - 0,4 - 0,5 - 0,6
≥ 2 - 0,5 - 0,6 - 0,6

계수의 플러스 부호는 표면의 풍압 방향, 마이너스 부호는 표면에서 나타납니다. 계수의 중간 값은 선형 보간에 의해 결정되어야 합니다. 기울기에 대한 최대 계수 값 Se3= 0,6.

구조 높이 계수 채널 건물 높이에 따른 풍하중 증가를 고려하고 주변 지역의 유형에 따라 다르며 표 3.11에 따라 결정됩니다.

표 3.11. 계수 값 채널

(중) 채널지형 유형
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

구조를 둘러싼 지형의 유형은 각 계산에 대해 결정됩니다.

별도의 바람 방향:

I - 장애물이 없는 평야뿐만 아니라 바다, 호수의 열린 표면

길이가 3km 이상인 섹션에서 바람의 작용에 저항합니다.

II - 울타리(울타리), 작은 구조물, 주택이 있는 농촌 지역

미와 나무;

III - 교외 및 산업 지역, 광범위한 산림 지역;

IV - 표면의 최소 15%가 점유되는 도시 지역

평균 높이가 15m 이상인 건물.

구조는 결정을 위해 이 유형의 지형에 있는 것으로 간주됩니다.

계산된 계산된 풍향(고려된 방향에 있는 경우)

지역이 멀다 30 구조물의 전체 높이에서 < 60м 또는

2km~에 > 60m ( 건물의 높이입니다.)

지리적 높이 계수 칼트 높이를 고려합니다 시간 (km) 숙박

해수면 위의 건설 대상이며 다음 공식에 의해 결정됩니다.

Calt = 2H, H에서 > 0.5km,

Calt = 1, H에서 ≤ 0.5km.

지형 계수 크렐 지역 근처 지역의 미세 기복을 고려합니다.

ki, 건설 대상이 위치하고 1과 동일하게 취합니다.

다만, 공사현장이 언덕이나 언덕 위에 있는 경우는 제외

방향 계수 CDR 고르지 않은 풍하중을 고려합니다.

바람의 방향으로 그리고 일반적으로 1과 동일하게 취합니다. CDir ≠ 1 에-

탁 트인 평평한 지형에 대해서만 특별한 정당성을 가지고 촬영

동적 요소 CD 맥동 성분의 영향을 고려합니다.

풍하중과 풍압의 공간적 상관관계

건물. 바람 역학 계산이 필요하지 않은 구조물의 경우 CD = 1.

풍하중의 제한 설계값에 대한 신뢰성 계수

루즈키 fm 지정된 평균 반복 기간에 따라 결정됩니다.

교량 표 3.12에 따라.

표 3.12. 풍하중의 한계 설계 값에 대한 신뢰성 계수 fm

중간 값 fm선형 보간에 의해 결정되어야 합니다.

대량 건설 대상의 경우 평균 반복 기간이 허용됩니다. 구조의 확립된 서비스 수명과 동일하게 취함 테프

(표 A.3. 부록 A에 따름).

풍하중의 작동 설계 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

우리 = Wo C γfe , (3.13)

어디 그리고 - 식 (3.12)에서와 동일;

γfe - 운용 설계값에 따른 신뢰도 계수

제한 상태는 구조(건설)가 작동 요구 사항을 충족하지 않는 상태입니다. 외부 영향 및 하중에 저항하는 능력을 상실하고, 허용할 수 없는 변위 또는 균열 개방 폭 등을 받습니다.

위험 정도에 따라 규범은 두 가지 한계 상태 그룹을 설정합니다. 첫 번째 그룹 - 지지력에 따라;

두 번째 그룹 - 정상 작동 중입니다.

첫 번째 그룹의 한계 상태에는 취성, 연성, 피로 또는 기타 파손뿐만 아니라 형상 안정성 손실, 위치 안정성 손실, 힘 요인 및 불리한 환경 조건의 결합 작용으로 인한 파괴가 포함됩니다.

두 번째 그룹의 한계 상태는 균열의 형성 및 과도한 개방, 과도한 편향, 회전 각도, 진동 진폭이 특징입니다.

제한 상태의 첫 번째 그룹에 대한 계산은 모든 경우에 기본적이고 필수입니다.

두 번째 한계 상태 그룹에 대한 계산은 위의 이유로 인해 성능이 저하되는 구조에 대해 수행됩니다.

한계 상태 분석의 임무는 구조 또는 구조의 작동 중에 한계 상태가 발생하지 않도록 요구되는 보장을 제공하는 것입니다.

구조를 하나 또는 다른 한계 상태로 전환하는 것은 여러 요인에 따라 달라지며 그 중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

1. 외부 하중 및 충격

2. 콘크리트 및 보강재의 기계적 특성;

3. 재료 및 건축의 작업 조건.

각 요인은 운용 중 변동성을 특징으로 하며, 각 요인의 변동성은 개별적으로 다른 것에 의존하지 않고 임의적 과정이다. 따라서 하중 및 충격은 주어진 평균값을 초과할 확률 및 재료의 기계적 특성-평균값을 감소시킬 주어진 확률과 다를 수 있습니다.

한계 상태 계산은 다양한 불리하거나 유리한 작동 조건뿐만 아니라 하중의 통계적 변동성 및 재료의 강도 특성을 고려합니다.

2.2.3. 잔뜩

하중은 영구 및 임시로 나뉩니다. 임시는 조치 기간에 따라 장기, 단기 및 특별으로 나뉩니다.

일정한 하중에는 하중을 지지하고 둘러싸는 구조물의 무게, 토양의 무게와 압력, 사전 압축력이 포함됩니다.

장기 활하중에는 바닥에 고정된 장비의 무게가 포함됩니다. 가스, 액체, 용기의 벌크 고체의 압력; 창고의 하중; 장기 온도 기술 효과, 주거 및 공공 건물 탑재량의 일부, 눈 무게의 30~60%, 오버헤드 크레인 부하의 일부 등

단기 하중 또는 단기 임시 하중은 다음과 같습니다. 사람의 무게, 서비스 및 수리 영역의 자재; 주거 및 공공 건물 바닥에 가해지는 하중의 일부; 제조, 운송 및 설치 중에 발생하는 하중; 오버 헤드 및 오버 헤드 크레인의 하중; 눈과 바람 하중.

지진, 폭발 및 비상 충격 시 특수 하중이 발생합니다.

표준 및 설계의 두 가지 하중 그룹이 있습니다.

규정 부하란 정상 작동 중에 초과할 수 없는 부하입니다.

규정 하중은 건물 및 구조물의 설계, 건설 및 운영 경험을 바탕으로 설정됩니다.

평균값을 초과할 주어진 확률을 고려하여 규범에 따라 허용됩니다. 영구 하중 값은 기하학적 매개 변수의 설계 값과 재료 밀도의 평균 값에 의해 결정됩니다.

규제 임시 부하는 바람과 눈 부하와 같은 가장 높은 값에 따라 설정됩니다 - 불리한 조치 기간 동안의 연간 값의 평균에 따라.

예상 부하.

부하의 변동성으로 인해 값을 초과할 가능성이 있으며, 어떤 경우에는 규범적인 값과 비교하여 감소할 수도 있습니다. 신뢰도 요인을 도입하여 추정합니다.

설계 하중은 표준 하중에 안전 계수를 곱하여 결정됩니다.

(2.38)

어디

제한 상태의 첫 번째 그룹에 대한 구조를 계산할 때 일반적으로 1보다 크며 하중 감소가 구조물의 작업 조건을 악화시키는 경우에만 취하십시오. < 1 .

두 번째 한계 상태 그룹에 대한 구조 계산은 계수가 있는 설계 하중에 대해 수행됩니다. =1, 발생 위험이 낮습니다.

하중 조합

여러 하중이 구조물에 동시에 작용합니다. 최대 값의 동시 달성은 거의 불가능합니다. 따라서 조합 계수를 도입하여 다양한 불리한 조합에 대한 계산이 이루어집니다.

두 가지 유형의 조합이 있습니다. 영구, 장기 및 단기 하중으로 구성된 기본 조합; 영구, 장기, 가능한 단기 및 특수 하중 중 하나로 구성된 특수 조합.

주조합이 단 하나의 단기하중만을 포함하는 경우 조합계수는 1로 가정하고, 2개 이상의 단기하중을 고려할 때 후자는 0.9를 곱한다.

설계 시 건물 및 구조물의 책임과 자본화 정도를 고려해야 합니다.

회계는 의도 된 목적에 대한 신뢰성 계수를 도입하여 수행됩니다. , 건축물의 등급에 따라 인정되는 1등급 건축물의 경우(유일하고 기념비적인 물건)
, 클래스 II의 대상(다층 주거, 공공, 산업)
. 클래스 III 건물의 경우

블록 베이스 및 파운데이션

한계 상태 계산

한계 상태(I 및 II)에 의한 염기 계산 원리.

1 제한 상태- 지지력, 안정성 및 형태의 손실이 불가능한 조건을 제공합니다.

2 제한 상태- 표준을 초과하는 변형을 방지하면서 건물 및 구조물의 정상적인 작동에 대한 적합성을 보장합니다(안정성 손실이 발생하지 않음).

1 PS의 경우 계산은 항상 2(내균열성)에 대해 수행됩니다. 유연한 기초(스트립, 슬래브)에 대해서만.

1 PS의 경우 다음과 같은 경우 계산이 수행됩니다.

1) 상당한 수평 하중이 베이스로 전달됩니다.

2) 기초가 경사면 또는 그 부근에 위치하거나 기초가 크게 떨어지는 지반으로 구성되어 있습니다.

3) 기초는 수분 포화 지수 S r ≥ 0.8 및 y ≤10 7 cm 2 /year인 압밀 계수(중압에서 토양 골격의 강도)를 갖는 천천히 압축된 물로 포화된 미사질 점토질 토양으로 구성됩니다.

4) 기초가 암석질 토양으로 구성되어 있다.

1 PS의 설계 조건:

F u - 베이스의 궁극적인 저항의 강도,

γ c \u003d 0.8..1.0 - 토양 기초의 작동 조건 세트,

γ n = 1,1..1,2 - 신뢰성 계수, 건물의 목적에 따라 다릅니다.

각각 2PS - 항상 수행.

S ≤ 수- 예상 어획량(~에서 P ≤ R), 여기서 P는 기초 바닥 아래의 압력입니다.

R은 계산된 토양 저항입니다.

메소드 에센스

한계 상태에 의한 구조 계산 방법은 파괴력에 의한 계산 방법의 추가 개발입니다. 이 방법으로 계산할 때 구조의 한계 상태가 명확하게 설정되고 가장 불리한 하중 조합과 강도 특성의 가장 낮은 값에서 이러한 상태의 시작에 대해 구조를 보장하는 설계 계수 시스템이 도입됩니다. 재료의.

파괴 단계는 있지만 하중을받는 구조물의 안전성은 하나의 합성 안전 계수가 아니라 설계 계수 시스템으로 평가됩니다. 한계 상태 방법을 사용하여 설계 및 계산된 구조는 다소 경제적입니다.

2. 두 그룹의 한계 상태

한계 상태는 구조물이 작동 중에 부과된 요구 사항을 충족하지 못하는 상태로 간주됩니다.

철근 콘크리트 구조물은 두 가지 한계 상태 그룹에 대한 계산 요구 사항을 충족해야 합니다. 지지력의 경우 - 첫 번째 한계 상태 그룹; 정상 작동에 대한 적합성에 따라 - 두 번째 한계 상태 그룹.

다음을 방지하기 위해 첫 번째 그룹의 한계 상태에 대한 계산이 수행됩니다.

취성, 연성 또는 기타 유형의 골절(필요한 경우 파괴 전 구조물의 처짐을 고려한 강도 계산)

구조물 형상의 안정성 손실(얇은 벽 구조물의 안정성 계산 등) 또는 위치(옹벽의 전복 및 미끄러짐 계산, 편심 하중을 받는 높은 기초 기초 계산, 매설 또는 지하 저수지의 상승 계산 등) .);

피로 파괴(반복적인 가동 또는 맥동 하중의 영향을 받는 구조물의 피로 해석: 크레인 빔, 침목, 불균형 기계용 프레임 기초 및 천장 등);

힘 요인과 불리한 환경 영향의 결합된 효과로 인한 파괴(공격적인 환경에 대한 주기적 또는 지속적인 노출, 교대 동결 및 해동 작용 등).

두 번째 그룹의 한계 상태에 대한 계산은 다음을 방지하기 위해 수행됩니다.

과도하거나 장기간의 균열 형성(작동 조건에서 균열의 형성 또는 장기간 개방이 허용되는 경우)

과도한 움직임(처짐, 회전 각도, 스큐 각도 및 진동 진폭).

개별 요소 또는 부품뿐만 아니라 전체 구조의 한계 상태 계산은 제조, 운송, 설치 및 작동과 같은 모든 단계에서 수행됩니다. 동시에 설계 계획은 채택된 설계 솔루션과 나열된 각 단계를 준수해야 합니다.

3. 추정 요인

설계 요인 - 콘크리트 및 보강재의 하중 및 기계적 특성(인장강도, 항복강도) - 통계적 변동성(산란값)이 있습니다. 하중과 작용은 주어진 평균값을 초과할 확률과 다를 수 있으며, 재료의 기계적 특성은 주어진 평균값이 떨어질 확률과 다를 수 있습니다. 한계 상태 계산은 하중의 통계적 변동성 및 재료의 기계적 특성, 비통계적 요인 및 콘크리트 및 보강 작업, 건물 및 구조물 요소의 제조 및 작동에 대한 다양한 불리하거나 유리한 물리적, 화학적 및 기계적 조건을 고려합니다. . 하중, 재료의 기계적 특성 및 설계 계수가 정규화됩니다.



하중 값, 콘크리트 저항 및 보강재는 SNiP "하중 및 효과" 및 "콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물" 장에 따라 설정됩니다.

4. 하중의 분류. 규제 및 설계 부하

작업 기간에 따라 부하는 영구 및 임시로 나뉩니다. 임시 부하는 차례로 장기, 단기, 특별으로 나뉩니다.

건물 및 구조물의 지지 및 둘러싸는 구조물의 무게, 토양의 질량 및 압력, 철근 콘크리트 구조물의 프리스트레스 영향으로 인한 하중은 일정합니다.

장기 하중은 공작 기계, 장치, 엔진, 탱크 등 바닥에 고정된 장비의 무게에서 비롯됩니다. 가스, 액체, 용기의 벌크 고체의 압력; 창고, 냉장고, 기록 보관소, 도서관 및 이와 유사한 건물 및 구조물의 적재물; 주거용 건물, 사무실 및 편의 시설의 규범에 의해 설정된 임시 부하의 일부; 고정 장비의 장기적인 온도 기술 효과; 하나의 오버헤드 또는 하나의 오버헤드 크레인의 하중에 계수를 곱한 값: 중형 크레인의 경우 0.5, 대형 크레인의 경우 0.7 계수가 0.3-0.6인 III-IV 기후 지역의 적설 하중. 크레인의 지정된 값, 일부 임시 및 적설 하중은 총 값의 일부이며 변위, 변형 및 균열에 대한 이러한 유형의 하중 작용 기간을 고려하여 계산에 입력됩니다. 이러한 부하의 전체 값은 단기적입니다.

단기는 장비의 유지 보수 및 수리 영역에서 사람, 부품, 자재의 무게로 인한 하중입니다-보도 및 장비가없는 기타 영역. 주거 및 공공 건물 바닥에 가해지는 하중의 일부; 구조 요소의 제조, 운송 및 설치 중에 발생하는 하중; 건물 및 구조물의 건설 또는 작동에 사용되는 오버헤드 및 오버헤드 크레인의 하중; 눈과 바람 하중; 온도 기후 영향.

특수 하중에는 지진 및 폭발 효과가 포함됩니다. 장비의 오작동 또는 고장 및 기술 프로세스의 급격한 위반으로 인한 부하 (예 : 급격한 온도 상승 또는 하락 등); 토양 구조의 근본적인 변화를 수반하는 기저부의 불균일한 변형의 영향(예를 들어, 담그는 동안 가라앉는 토양의 변형 또는 해동 중 영구 동토층 토양의 변형) 등

규범 부하는 평균 값을 초과하거나 공칭 값을 초과할 미리 결정된 확률에 따라 규범에 의해 설정됩니다. 규정 상수 하중은 기하학적 및 구조적 매개 변수의 설계 값과 평균 밀도 값에 따라 결정됩니다. 규제 임시 기술 및 설치 부하는 정상 작동을 위해 제공되는 가장 높은 값으로 설정됩니다. 눈과 바람 - 연간 불리한 값의 평균에 따라 또는 반복의 특정 평균 기간에 해당하는 불리한 값에 따라.

강도 및 안정성을 위한 구조 설계를 위한 설계 하중은 표준 하중에 하중 안전 계수 Vf를 곱하여 결정되며, 일반적으로 g=gnyf와 같이 1보다 큽니다. 콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물의 무게로부터의 신뢰성 계수 Yf = M; 가벼운 골재 (평균 밀도 1800kg / m3 이하) 및 공장에서 수행되는 다양한 스크리드, 백필, 히터, Yf = l.2, 설치 시 yf = \.3 ; 값 yf = it 2...1.4에 따라 다양한 활하중에서. 상승, 전복 및 미끄러짐에 대한 위치의 안정성을 계산할 때뿐만 아니라 질량 감소가 구조물 작동 조건을 악화시키는 다른 경우에 구조물의 중량으로 인한 과부하 계수는 7f = 0.9입니다. 건설 단계에서 구조물을 계산할 때 계산된 단기 하중에 0.8을 곱합니다. 변형 및 변위(두 번째 한계 상태 그룹에 대한) 구조 계산을 위한 설계 하중은 계수 Yf -1-의 표준 값과 동일하게 취합니다.

부하의 조합. 계산이 비탄성 계획에 따라 수행되는 경우 구조는 하중 또는 해당 힘의 다양한 조합에 대해 설계되어야 합니다. 고려되는 하중의 구성에 따라 다음이 있습니다. 영구, 장기 및 단기 하중 또는 nx의 힘으로 구성된 주요 조합; 영구적, 장기, 가능한 단기 및 특수 부하 또는 노력 중 하나로 구성된 특수 조합.

^하중의 기본 조합 그룹이 고려됩니다. 첫 번째 그룹의 주요 조합에 대한 구조를 계산할 때 일정, 장기 및 하나의 단기 하중이 고려됩니다. 두 번째 그룹의 주요 조합에 대한 구조 계산에서 일정, 장기 및 2개(또는 그 이상)의 단기 하중이 고려됩니다. 단기의 가치

하중 또는 해당하는 힘에 0.9와 같은 조합 계수를 곱해야 합니다.

특수 조합에 대한 구조물을 계산할 때 지진 지역의 건물 및 구조물에 대한 설계 표준에 지정된 경우를 제외하고 단기 하중 또는 해당 힘의 값에 0.8과 같은 조합 계수를 곱해야 합니다.

규범은 또한 하중이 가해지는 바닥의 면적에 따라 빔과 크로스바를 계산할 때 활하중을 줄일 수 있습니다.

5. 건물 및 구조물의 책임 정도

건축물이 한계상태에 도달했을 때 건축물과 건축물의 책임 정도는 물적·사회적 피해의 정도에 따라 결정된다. 구조를 설계 할 때 단일 기업의 목적에 대한 신뢰성 요소를 고려해야하며 그 가치는 건물 또는 구조의 책임 등급에 따라 다릅니다. 베어링 용량의 한계값, 계산된 저항값, 변형 한계값, 균열 개방 또는 하중, 힘 또는 기타 영향의 계산된 값에 다음에 따라 이 계수를 곱해야 합니다. 목적.

조립식 철근 콘크리트 제품 ​​공장에서 수행 된 실험 연구에 따르면 다공성 골재의 무거운 콘크리트 및 콘크리트의 경우 변동 계수는 Y ~ 0.135이며 이는 규범에서 허용됩니다.

수학적 통계에서 pa 또는 둘 다 사용하지 않고 V보다 작은 일시적 저항 값을 반복할 확률을 추정합니다. x = 1.64를 수락하면 값의 반복이 가능합니다.<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.

축 방향 인장 강도 측면에서 콘크리트의 등급을 제어할 때 축 방향 인장 Rbtn에 대한 콘크리트의 표준 저항은 보증된 강도(등급)와 동일하게 취합니다. 축 스트레칭.

첫 번째 한계 상태 그룹에 대한 계산을 위한 콘크리트의 설계 저항은 표준 저항을 압축 ybc = 1.3 prn 인장 ^ = 1.5 및 인장 강도 제어 yy = 1.3에서 콘크리트에 대한 해당 안전 계수로 나누어 결정됩니다. . 축 방향 압축에 대한 콘크리트의 설계 저항

B50, B55, B60 등급의 무거운 콘크리트의 계산된 압축 강도에 각각 0.95와 같은 고강도 콘크리트의 기계적 특성(크리프 변형 감소)의 특성을 고려한 계수를 곱합니다. 0.925 및 0.9.

라운딩 콘크리트의 설계 저항 값은 App에 나와 있습니다. 나.

구조 요소를 계산할 때 콘크리트 Rb 및 Rbt의 계산 된 저항이 감소하고 경우에 따라 콘크리트의 특성을 고려하여 콘크리트 작업 조건 uj의 해당 계수를 곱하여 증가합니다. 하중 지속 시간 및 반복되는 반복; 구조의 조건, 성격 및 작동 단계; 제조 방법, 단면 치수 등

철근이 콘크리트에 접착될 때 첫 번째 한계 상태 그룹에 대한 구조 계산에 사용된 철근 Rsc의 설계 압축 저항은 철근 Rs의 해당 설계 인장 강도와 동일하지만 400MPa(기준 콘크리트 욕조의 궁극적인 압축성). 콘크리트의 설계 저항이 장기간 하중에 대해 고려되는 구조물을 계산할 때 작업 조건 계수 y&2를 고려합니다.

구조 요소를 계산할 때 보강재의 설계 저항은 단면의 고르지 않은 응력 분포로 인한 강도 특성의 불완전한 사용 가능성을 고려하여 작업 조건 ySi의 해당 계수를 곱하여 감소되거나 경우에 따라 증가합니다. , 콘크리트의 낮은 강도, 앵커링 조건, 굴곡의 존재, 강철 인장 다이어그램의 특성, 구조물의 작동 조건에 따른 특성의 변화 등

횡력 작용에 대한 요소를 계산할 때 횡 방향 보강재의 설계 저항은 작업 조건 계수 -um ^ OD를 도입하여 감소합니다. 이는 길이를 따라 보강재의 고르지 않은 응력 분포를 고려합니다 기울어진 부분. 또한 클래스 Вр-I의 와이어와 클래스 A-III의 로드 보강재로 만들어진 용접된 횡방향 보강의 경우 계수 Vs2=0.9가 도입되어 클램프의 용접 조인트의 취성 파괴 가능성을 고려합니다. 테이블 1 및 2 앱. V.

또한 설계 저항 Rs, Rsc 및 Rsw에 작동 조건 계수를 곱해야 합니다. Ys3, 7 * 4 - 부하를 반복적으로 적용하여(VIII장 참조); ysb^lx/lp 또는 uz~1x/lap - 응력 전달 영역 및 앵커가 없는 인장되지 않은 보강재의 앵커 영역; 7 ^ 6 - "조건부 항복 강도 이상의 응력에서 고강도 보강재 작동 중(7o.2.

두 번째 한계 상태 그룹에 대한 계산을 위한 철근의 설계 저항은 철근 7s = 1에 대한 신뢰도 계수로 설정됩니다. 표준 값 Rs, ser = Rsn과 같으며 보강 작동 조건 계수와 함께 고려됩니다.

철근콘크리트 구조의 내균열성은 응력-변형 상태의 단계 I에서 균열 형성에 대한 저항 또는 응력-변형 상태의 단계 II에서 균열 개방 저항입니다.

사용된 철근의 유형에 따라 계산 시 철근 콘크리트 구조물 또는 그 부품의 균열 저항에 대해 다른 요구 사항이 부과됩니다. 이 요구 사항은 요소의 세로 축으로 기울어진 일반 균열 및 균열에 적용되며 세 가지 범주로 나뉩니다.

일정하고 장기 및 단기 하중이 작용할 때 균열이 열리는 것은 짧은 것으로 간주됩니다. 지속적인 균열 개방은 일정하고 장기적인 하중의 작용 하에서만 고려됩니다. 균열 저항 요구 사항의 범주에 따라 건물의 정상적인 작동, 보강재의 내식성 및 구조물의 내구성을 보장하는 균열 개방의 최대 너비(accr - short 및 accr2 long)는 0.05-를 초과해서는 안 됩니다. 0.4mm(표 II .2).

액체 또는 가스 압력(탱크, 압력 파이프 등), 철근 또는 와이어 보강재가 있는 완전히 인장된 섹션 및 직경 3mm 이하의 와이어 보강재가 있는 부분적으로 압축된 섹션에서 프리스트레스된 요소는 다음을 충족해야 합니다. 첫 번째 범주의 요구 사항. 설계 조건 및 보강 유형에 따라 다른 프리스트레스 요소는 두 번째 또는 세 번째 범주의 요구 사항을 충족해야 합니다.

균열 저항 계산에서 하중을 고려하는 절차는 균열 저항 요구 사항 범주에 따라 다릅니다. 첫 번째 범주의 요구 사항에 따라 하중에 대한 안전 계수가 있는 설계 하중에 따라 계산이 수행됩니다. yf> 내가 (강도 계산에서와 같이); 두 번째 및 세 번째 범주의 요구 사항에 따라 계수 V / \u003d b의 하중 작용에 대해 계산이 수행됩니다. 균열의 단기 개방 확인 필요성을 결정하기 위한 균열 형성 계산 두 번째 범주의 요구 사항에서 균열 형성에 대한 계산은 계수 yf>U인 설계 하중의 작용에 대해 수행됩니다. 세 번째 범주의 요구 사항에 따른 균열 개방 확인은 계수 Y /의 하중 작용하에 수행됩니다. -1. 균열 저항을 계산할 때 특수 하중을 제외한 모든 하중의 접합 작용이 고려됩니다. 균열이 치명적인 상황으로 이어지는 경우 균열 형성을 계산할 때 특수 하중이 고려됩니다. 두 번째 범주의 요구 사항에 따라 균열을 닫는 계산은 계수 y / -1로 일정하고 장기 하중의 작용에 대해 수행되며 하중 계산 절차는 표에 나와 있습니다. P.Z. 보강재에서 콘크리트 1P로의 응력 전달 영역 길이 내의 프리스트레스 요소의 끝 부분에서 계수 Y / = L로 계산에 입력된 모든 하중(특수 하중 제외)의 결합 작용에 따라 균열이 허용되지 않습니다. 요구 사항은 요소의 끝 부분에서 콘크리트에 조기 균열이 발생하여 하중이 가해진 콘크리트에서 철근이 빠져나가 갑자기 파괴될 수 있다는 사실 때문입니다.

편향 증가. 이러한 균열의 영향은 구조 계산에서 고려됩니다. S& 반복 하중의 작용 조건에서 작동하고 내구성에 대해 계산된 요소의 경우 이러한 균열의 형성은 허용되지 않습니다.

첫 번째 그룹의 상태를 제한합니다. 강도 계산은 응력-변형 상태의 단계 III에서 진행됩니다. 구조의 단면은 작업 조건 계수를 고려하여 설계 하중의 힘이 재료의 설계 저항에서 단면이 감지하는 힘을 초과하지 않는 경우 필요한 강도를 갖습니다. 설계 하중 T(예: 굽힘 모멘트 또는 종방향 힘)의 힘은 표준 하중, 안전 계수 및 기타 계수 C(설계 모델, 동적 계수 등)의 함수입니다.

두 번째 그룹의 제한 상태. 요소의 세로 축에 수직이고 경사진 균열 형성에 대한 계산은 첫 번째 범주의 요구 사항이 부과되는 요소의 균열 저항을 확인하고 균열이 다음과 같은 요소에 나타나는지 여부를 결정하기 위해 수행됩니다. 균열 저항은 두 번째 및 세 번째 범주의 요구 사항에 의해 부과됩니다. 하중 작용으로 인한 힘 T(굽힘 모멘트 또는 세로 방향 힘)가 요소의 단면에서 감지할 수 있는 힘 TSgf를 초과하지 않으면 세로 축에 수직인 균열이 나타나지 않는 것으로 믿어집니다.

콘크리트의 주인장응력이 설계값을 초과하지 않으면 요소의 세로축으로 기울어진 균열이 나타나지 않는 것으로 판단되며,

세로축에 수직이고 경사진 균열 개방에 대한 계산은 인장 보강 수준에서 균열 개방 폭을 결정하고 이를 최대 개방 폭과 비교하는 것으로 구성됩니다. 최대 균열 개방 폭에 대한 데이터는 표에 나와 있습니다. II.3.

변위 계산은 작용 지속 시간을 고려하여 하중으로부터 요소의 처짐을 결정하고 이를 최종 처짐과 비교하는 것으로 구성됩니다.

한계 편향은 다양한 요구 사항에 의해 설정됩니다. 기술, 크레인, 기술 설비, 기계 등의 정상 작동으로 인한 기술; 변형을 제한하는 인접 요소의 영향으로 인해 건설적인, 지정된 경사 등을 견딜 필요가 있습니다. 미적인.

기술 또는 설계 요구 사항에 의해 제한되지 않는 경우 프리스트레스 요소의 제한 처짐은 굽힘 높이에 의해 증가될 수 있습니다.

처짐을 계산할 때 하중을 고려하는 절차는 다음과 같습니다. 기술 또는 설계 요구 사항에 의해 제한되는 경우 - 영구, 장기 및 단기 하중의 작용에 대해; 미적 요구 사항에 의해 제한되는 경우 - 일정하고 장기적인 하중의 작용. 이 경우 부하 안전 계수는 Yf로 취합니다.

다양한 철근 콘크리트 요소에 대한 규범에 의해 설정된 한계 처짐은 표 II.4에 나와 있습니다. 콘솔의 아웃리치와 관련된 콘솔의 제한된 편향은 두 배 더 크게 취합니다.

또한 철근 콘크리트 바닥 슬래브, 계단 비행, 계단참 등 인접 요소와 연결되지 않은 경우 추가 흔들림 계산을 수행해야 합니다. 적용에 가장 불리한 방식으로 1000N의 단기 집중 하중으로부터 추가 처짐 0.7mm를 초과해서는 안됩니다.

첫 번째 그룹의 한계 상태를 방지하기 위한 구조의 계산은 다음 부등식으로 표현됩니다.

N ≤ Ф, (2.1)

어디 N- 하중의 설계 값을 제한하는 작용으로 인해 고려 중인 요소의 힘(종방향 힘, 굽힘 모멘트, 횡방향 힘); 에프요소의 지지력입니다.

첫 번째 그룹의 한계 상태를 확인하기 위해 다음 공식에 의해 결정된 하중 F m의 한계 설계 값이 사용됩니다.

Fm = F0g fm ,

어디 F0- 부하의 특성 값, 여자친구,- 불리한 방향으로 부하의 가능한 편차를 고려한 부하의 한계값에 대한 신뢰성 계수. 하중의 특성 값 F0및 계수 값 여자친구 DBN에 따라 결정됩니다. 이 방법론적 개발의 섹션 1.6 - 1.8에서는 이러한 문제에 대해 설명합니다.

하중을 계산할 때 일반적으로 구조 목적에 대한 신뢰성 계수가 고려됩니다 GN, 구조의 책임 등급과 설계 상황 유형에 따라 값이 표에 나와 있습니다. 2.3. 그런 다음 하중의 한계 값을 결정하는 표현식은 다음과 같은 형식을 취합니다.

F m = F 0 g fm ∙g n

부등식(1.1)의 우변은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

Ф \u003d S R y g c,(2.2)

어디 라이- 항복 강도에 의해 결정되는 강철의 설계 저항; 에스- 단면의 기하학적 특성(장력 또는 압축 시 에스는 단면적 하지만, 굽힘에서 - 저항의 순간 ); 지 씨-구조물의 작업 조건 계수, 그 값은 구조의 재료에 따라 관련 표준에 의해 설정됩니다. 강철 구조물의 경우 값 지 씨표에 나와 있습니다. 2.4.

값 (2.2)를 공식 (2.1)에 대입하면 조건을 얻습니다.

N ≤ S R Y g c

다음이 포함된 확장된 요소의 경우 S=A

N ≤ A R y g c

부등식의 좌변과 우변을 면적으로 나누기 하지만,늘어나거나 압축된 요소의 강도 조건을 얻습니다.

벤딩 요소용 S=W그 다음에

M ≤ W R y g c

마지막 식에서 굽힘 요소의 강도 확인 공식을 따릅니다.

압축 요소의 안정성을 확인하는 공식은 다음과 같습니다.

어디 φ – 바의 유연성에 따른 좌굴 계수

표 2.4 - 작업 조건 계수 g

구조적 요소 ~와 함께
1. 극장, 클럽, 영화관 홀, 상점, 기록 보관소 등의 건물 아래 바닥 트러스의 단단한 빔 및 압축 요소. 천장의 무게를 초과하지 않는 임시 하중으로 2. 공공 건물의 기둥 및 급수탑 지지대. 3. 오버헤드 크레인이 있는 1층 산업 건물의 기둥 4. 유연성 l ≥ 60으로 안정성을 계산할 때 코팅 및 천장의 용접 트러스 모서리에서 합성 티 섹션의 압축된 주요 요소(지지 요소 제외) 격자 5. 약화되지 않은 섹션의 강도 계산에서 퍼프, 로드, 버팀대, 서스펜션 6. 최대 440 N / mm 2의 항복 강도를 가진 강철로 만들어진 구조 요소, 고정 하중을 받는 볼트로 약화되는 섹션의 강도 계산 구멍(마찰 조인트 제외) 8. 공간 구조의 격자 요소와 단일 각도의 평평한 트러스를 제외하고 하나의 선반으로 부착된 단일 모서리의 압축 요소(불균일한 각도의 경우 - 더 작은 선반) 9 최대 390 N / mm 2의 항복 강도, 정적 하중, 두께, mm: a) 최대 40 포함 b) 40에서 60 포함 c) 60에서 80 포함 0,90 0,95 1,05 0,80 0,90 1,10 0,75 1,20 1,15 1,10
참고: 1. 계수 g< 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. При расчетах на прочность в сечении, ослабленном отверстиями для болтов, коэффициенты g~와 함께위치 6과 1, 6과 2, 6과 5는 동시에 고려되어야 합니다. 3. 베이스 플레이트를 계산할 때 pos에 주어진 계수. 9와 2, 9와 3을 동시에 고려해야 합니다. 4. 연결을 계산할 때 pos에 주어진 요소에 대한 계수 g. 1과 2는 계수 g와 함께 고려되어야 합니다. ~에. 5. 이 표에 명시되지 않은 경우에는 계산식에 따라야 한다. ~와 함께 =1

반복 하중 조건에서 작동하는 구조물을 계산할 때(예: 크레인 보 계산 시) 순환 설계 하중이 힘을 결정하는 데 사용되며 그 값은 공식에 의해 결정됩니다.

한계 상태는 구조물이 작동 중에 부과된 요구 사항을 충족하지 못하는 상태로 간주됩니다.

철근 콘크리트 구조물은 두 가지 한계 상태 그룹에 대한 계산 요구 사항을 충족해야 합니다. 지지력의 경우 - 첫 번째 한계 상태 그룹; 정상 작동에 대한 적합성에 따라 - 두 번째 한계 상태 그룹.

다음을 방지하기 위해 첫 번째 그룹의 한계 상태에 대한 계산이 수행됩니다.

취성, 연성 또는 기타 유형의 골절(필요한 경우 파괴 전 구조물의 처짐을 고려한 강도 계산)

구조물 형상의 안정성 손실(박벽 구조물 등의 안정성 계산) 또는 위치(옹벽의 전복 및 슬라이딩 계산, 편심 하중을 받는 높은 기초의 계산, 매설 또는 지하 저수지의 상승 계산 등) .);

피로 파괴(반복적인 이동 또는 맥동 하중의 영향을 받는 구조물의 피로 해석: 크레인 빔, 침목, 불균형 기계용 프레임 기초 및 천장 등);

힘 요인과 불리한 환경 영향(공격적인 환경에 대한 주기적 또는 지속적인 노출, 교대 동결 및 해동 작용 등)의 결합된 효과로 인한 파괴.

두 번째 그룹의 한계 상태에 대한 계산은 다음을 방지하기 위해 수행됩니다.

과도하거나 연장된 균열의 형성(작업 조건에 따라 균열의 형성 또는 연장이 허용되는 경우)

과도한 움직임(처짐, 회전 각도, 기울어진 각도 및 진동 진폭).

개별 요소 또는 부품뿐만 아니라 전체 구조의 한계 상태 계산은 제조, 운송, 설치 및 작동과 같은 모든 단계에서 수행됩니다. 동시에 설계 계획은 채택된 설계 솔루션과 나열된 각 단계를 준수해야 합니다.

추정 요인

설계 요인 - 콘크리트 및 보강재의 하중 및 기계적 특성(인장강도, 항복강도) - 통계적 변동성(산란값)이 있습니다. 하중과 작용은 주어진 평균값을 초과할 확률과 다를 수 있으며, 재료의 기계적 특성은 주어진 평균값이 떨어질 확률과 다를 수 있습니다. 한계 상태 계산은 하중의 통계적 변동성 및 재료의 기계적 특성, 비통계적 요인 및 콘크리트 및 보강 작업, 건물 및 구조물 요소의 제조 및 작동에 대한 다양한 불리하거나 유리한 물리적, 화학적 및 기계적 조건을 고려합니다. . 하중, 재료의 기계적 특성 및 설계 계수가 정규화됩니다.

하중 값, 콘크리트 저항 및 보강재는 SNiP "하중 및 효과" 및 "콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물" 장에 따라 설정됩니다.

하중 분류. 규제 및 설계 부하

작업 기간에 따라 부하는 영구 및 임시로 나뉩니다. 임시 부하는 차례로 장기, 단기, 특별으로 나뉩니다.

건물 및 구조물의 지지 및 둘러싸는 구조물의 무게, 토양의 질량 및 압력, 철근 콘크리트 구조물의 프리스트레스 영향으로 인한 하중은 일정합니다.

장기 하중은 바닥에 고정된 장비(기기, 엔진, 탱크 등)의 무게에서 비롯됩니다. 가스, 액체, 용기의 벌크 고체의 압력; 창고, 냉장고, 기록 보관소, 도서관 및 이와 유사한 건물 및 구조물의 적재물; 주거용 건물, 서비스 및 편의 시설의 규범에 의해 설정된 임시 부하의 일부; 고정 장비의 장기적인 온도 기술 효과; 하나의 오버헤드 또는 하나의 오버헤드 크레인의 하중에 계수를 곱한 값: 중형 크레인의 경우 0.5, 대형 크레인의 경우 0.7 계수가 0.3-0.6인 III-IV 기후 지역의 적설 하중. 크레인의 지정된 값, 일부 임시 및 적설 하중은 총 값의 일부이며 변위, 변형 및 균열에 대한 이러한 유형의 하중 작용 기간을 고려하여 계산에 입력됩니다. 이러한 부하의 전체 값은 단기적입니다.

단기는 장비의 유지 보수 및 수리 영역에서 사람, 부품, 자재의 무게로 인한 하중입니다-보도 및 장비가없는 기타 영역. 주거 및 공공 건물 바닥에 가해지는 하중의 일부; 구조 요소의 제조, 운송 및 설치 중에 발생하는 하중; 건물 및 구조물의 건설 또는 작동에 사용되는 오버헤드 및 오버헤드 크레인의 하중; 눈과 바람 하중; 온도 기후 영향.

특수 하중에는 지진 및 폭발 효과가 포함됩니다. 장비의 오작동 또는 고장 및 기술 프로세스의 급격한 위반으로 인한 부하 (예 : 급격한 온도 상승 또는 하락 등); 토양 구조의 근본적인 변화를 수반하는 기저부의 불균일한 변형의 영향(예를 들어, 담그는 동안 가라앉는 토양의 변형 또는 해동 중 영구 동토층 토양의 변형) 등

규범 부하는 평균 값을 초과하거나 공칭 값을 초과할 미리 결정된 확률에 따라 규범에 의해 설정됩니다. 규정 일정한 하중은 기하학적 및 설계 매개 변수의 설계 값에 따라 취해집니다.

평균 밀도 값. 규범적 임시; 기술 및 설치 부하는 정상 작동에 제공된 가장 높은 값에 따라 설정됩니다. 눈과 바람 - 연간 불리한 값의 평균에 따라 또는 반복의 특정 평균 기간에 해당하는 불리한 값에 따라.

강도 및 안정성에 대한 구조를 계산하기 위한 설계 하중은 표준 하중에 일반적으로 1보다 큰 하중 안전 계수 Yf를 곱하여 결정됩니다. G= 그니트. 콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물의 무게로부터의 신뢰성 계수 Yf = M; 경량 골재(평균 밀도 1800kg / m3 이하) 및 공장에서 수행되는 다양한 스크리드, 백필, 히터, Yf = l,2, 설치 시 Yf = l>3에 콘크리트로 만들어진 구조물의 무게 ; 값 Yf = l에 따라 다양한 활하중에서. 2...1.4. 상승, 전복 및 미끄러짐에 대한 위치의 안정성을 계산할 때뿐만 아니라 질량 감소가 구조물의 작업 조건을 악화시키는 다른 경우에 구조물의 중량으로 인한 과부하 계수는 yf = 0.9입니다. 건설 단계에서 구조물을 계산할 때 계산된 단기 하중에 0.8을 곱합니다. 변형 및 변위(두 번째 한계 상태 그룹에 대한) 구조 계산을 위한 설계 하중은 계수 Yf = l-인 표준 값과 동일하게 취합니다.

부하의 조합. 계산이 비탄성 계획에 따라 수행되는 경우 구조는 하중 또는 해당 힘의 다양한 조합에 대해 설계되어야 합니다. 고려되는 하중의 구성에 따라 다음이 있습니다. 영구, 장기 및 단기 하중 또는 nx의 힘으로 구성된 주요 조합; 영구적, 장기, 가능한 단기 및 특수 부하 또는 노력 중 하나로 구성된 특수 조합.

기본 하중 조합의 두 그룹이 고려됩니다. 첫 번째 그룹의 주요 조합에 대한 구조를 계산할 때 일정, 장기 및 하나의 단기 하중이 고려됩니다. 두 번째 그룹의 주요 조합에 대한 구조 계산에서 일정, 장기 및 2개(또는 그 이상)의 단기 하중이 고려됩니다. 이 경우 단기 부하 또는 해당 노력의 값에 0.9와 같은 조합 계수를 곱해야 합니다.

특수 조합에 대한 구조물을 계산할 때 지진 지역의 건물 및 구조물에 대한 설계 표준에 지정된 경우를 제외하고 단기 하중 또는 해당 힘의 값에 0.8과 같은 조합 계수를 곱해야 합니다.

부하 감소. 기둥, 벽, 다층 건물의 기초를 계산할 때 계수를 곱하여 동시 작용의 확률을 고려하여 바닥의 임시 하중을 줄일 수 있습니다.

T) = a + 0.6/Km~, (II-11)

a -는 주거용 건물, 사무실 건물, 기숙사 등의 경우 0.3과 동일하고 독서실, 회의, 무역 등 다양한 홀의 경우 0.5와 동일합니다. m은 고려된 단면에 대한 하중 층 수입니다.

규범은 또한 하중이 가해지는 바닥의 면적에 따라 빔과 크로스바를 계산할 때 활하중을 줄일 수 있습니다.

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