2.6.Допускаемые напряжения

Понятие о допускаемом напряжении уже давалось в разделе 1.10. Пришло время уточнить, что принять в качестве предельного напряжения.

При расчете конструкции на прочность и жесткость будем рассматривать два вида выхода конструкции из строя:

1. 􀂉разделение тела на части (хрупкое разрушение),

2. 􀂉Появление недопустимых пластических деформаций (пластическая деформация, но не разрушение).

В реальных условиях существует и много других видов выхода из строя, например, потеря устойчивости, износ, коррозия и др.

При расчетах на прочность условие выхода конструкции из строя . σ max =σ пред.

Условие работоспособности конструкции σmax=[σ].

Допускаемое напряжение [σ] = , где

1. • - для материалов в хрупком состоянии σпред=σв;

2. •- для материалов в пластичном состоянии. σпред=σт.

Коэффициент запаса выбирается по справочникам в зависимости от условий эксплуатации конструкции и других факторов. Перечислим основные факторы, учитываемые при выборе коэффициента запаса. n

1. 􀂉Точность знания нагрузок и их характера.

2. 􀂉Точность расчетных формул.

3. 􀂉Возможные последствия выхода из строя.

Коэффициент запаса иногда называют еще коэффициент незнания. Чем меньше мы знаем, тем больше коэффициент запаса.

Если рассчитывается неответственная деталь, которую в случае поломки легко заменить, коэффициент запаса можно взять минимальным n=1,2−1,5.

Если возможная поломка может вызвать гибель людей, например, трос подъема лифта, коэффициент запаса берется максимально большим . n=10−15

Коэффициент запаса косвенным образом оценивает возможную вероятность выхода из строя конструкции.

Истинными называются напряжения, найденные как отношение нагрузки к текущей площади поперечного сечения. σ ист =F/A

Истинными называются деформации, найденные как отношение приращение длины элемента образца к текущей длине этого элемента.

2.7.Метод предельных состояний

Разработан для расчёта строительных конструкций под руководством проф. Н.С.Стрелецкого.

Предельным состоянием считается такое, при котором конструкция или основание перестают удовлетворять эксплуатационным требованиям, предъявляемым в процессе строительства и эксплуатации. Эти требования обычно излагаются в строительных нормах проектирования конкретных сооружений.

Различают две группы предельных состояний:

- первая- непригодность по причине утраты прочности, разрушения или потери устойчивости;

-вторая- непригодность к нормальной эксплуатации в соответствии с технологическими или санитарными нормами.

В нормально спроектированных сооружениях не должно возникать указанных предельных состояний, т.е. должна быть обеспечена надежность.

22

Надежность-способность объекта сохранять качества, заложенные в него при проектировании и строительстве.

Факторы, влияющие на уровень надёжности: уровень точности прогноза нагрузок и воздействий; соответствие механических и геометрических характеристик материалов, принятым в проекте; условия среды эксплуатации; прогноз качества изготовления материалов и конструкций из них , степень ответственности.

Нормативные значения нагрузок и воздействий соответствуют их значению при обычных условиях эксплуатации. Нормативные значения нагрузок устанавливаются Строительными Нормами сокращенно (СН). Отклонения нагрузок от нормативных значений диктуются также СН коэффициентами надежности по нагрузкам. _f . Нагкузка умноженная на коэффициент надёжности наз. расчётной. Коэффициент надежности может быть как больше единицы так и меньше.

Нормативное сопротивление Rn устанавливается СН с учётом статистической изменчивости механических свойств материалов. Например для сталей принимают наименьшее контролируемое значение предела текучести т или временного сопротивления в..

Расчётное сопротивление R получают из нормативного делением на коэффициент надёжности по материалу. Кроме того существует целый ряд коэффициентов надежности, учитывающих надежность и гарантию от возникновения предельных состояний.