3. Методы расчета мк по предельным состояниям.

Принцип расчета по предельным состояниям — обеспечение заданных условий эксплуатации при минимальной стоимости конструкций.

Под предельным понимается такое состояние, при котором конструкции перестают удовлетворять заданным требованиям.

Предельные состояния разделены в зависимости от их опасности и возможных последствий на две группы:

• первая включает предельные состояния, ведущие к полной непригодности к эксплуатации конструкций и (или) к потере ими несущей способности (абсолютные предельные состояния);

- вторая включает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность конструкций. Эти предельные состояния могут быть ликвидированы в процессе текущего ремонта.

К предельным состояниям первой группы относят:

• разрушения любого характера (вязкое, хрупкое, усталостное);

• потерю устойчивости формы (например, потерю устойчивости сжатого или изгибаемого элемента);

• потерю устойчивости положения (например, опрокидывание подпорной стенки или дымовой трубы);

• превращение системы в изменяемую;

• чрезмерное развитие пластических деформаций;

• возникновение трещин в металлических конструкциях, которые могут привести к обрушению

К предельным состояниям второй группы относят:

• перемещения конструкций, затрудняющие эксплуатацию сооружения;

• колебания, нарушающие работу оборудования или санитарно-гигиенические нормы для работающего персонала;

• другие нарушения, требующие временного прекращения эксплуатации и проведения ремонта.

Для предельных состояний первой группы должно выполняться условие

N<Ф,

где N — усилие в рассчитываемом элементе конструкции;

Ф — предельное усилие, которое может выдержать элемент.

Для второй группы предельных состояний должно выполняться условие

f <=[f]

где f - перемещение конструкции;

[f] - предельное перемещение, допустимое по условиям эксплуатации.

3. Нагрузки и воздействия. Их классификация.

По своей природе нагрузки и воздействия (прямые) подразделяют на:

• нагрузки от собственного веса конструкций;

• технологические нагрузки (вес оборудования, складируемых материалов, людей, давление жидкостей, газов, сыпучих материалов и т.д.);

• атмосферные нагрузки (снег, ветер, гололед);

• температурные (технологические и климатические)воздействия;

• монтажные нагрузки;

• сейсмические и взрывные воздействия;

• аварийные нагрузки, возникающие при резком нарушении технологического процесса, поломках оборудования, обрывах проводов линий электропередачи и т.д.

Косвенные воздействия:

- биологические (гниение),

- химические (коррозия),

- радиационные и др.

Эти воздействия приводят к изменению свойств материала, влияют на несущую способность и долговечность конструкций.

Под характером воздействия понимается скорость и частота приложения нагрузок.

По этому признаку нагрузки подразделяют на:

• статические;

• динамические;

• переменные многократно повторяющиеся.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на:

• длительные

• кратковременные

• особые.

К особым нагрузкам относятся - сейсмические воздействия, аварийные нарушения технологического процесса, резкие просадки грунтов и т.п.

Нормативные и расчетные нагрузки. Для обеспечения необходимого уровня надежности при расчете конструкций по первой группе предельных состояний следует принимать максимальные значения нагрузок с высокой степенью обеспеченности.

Нормативные – нагрузки, отвечающие условиям нормальной эксплуатации. Их величину устанавливают в нормах проектирования. Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок учитывается коэффициентом надежности по нагрузке gf .

Умножая нормативные значения нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, получают расчетные нагрузки

F =Fn gf

где Fn , qn - нормативные нагрузки.