91. Основные положения метода расчета конструкций по предельным состояниям.

Сооружения из стальных конструкций, спроектированные и построенные до 1955 года, рассчитывались по методу допускаемых напряжений с существенными запасами прочности и становится очевидным, что при реконструкции зданий и сооружений, в настоящее время, возникает необходимость об установлении связи двух методик расчета и определения критерия запаса прочности для оценки остаточного ресурса.

При расчете по первой группе предельных состояний должно удовлетворяться условие работоспособности ,

где усилие, действующее в рассчитываемом элементе конструкции (функция нагрузок и других воздействий) или расчетная нагрузка, определяемая суммированием при наиболее неблагоприятном сочетании нормативных нагрузок, умноженных на соответствующие коэффициенты надежности, а при учете нескольких временных нагрузок с учетом коэффициента сочетаний;

- предельное усилие, которое может воспринять, рассчитываемый элемент (функция физико-механических свойств материала, условий работы и размеров элементов).

Расчетное сопротивление металла по пределу текучести, вводимое в расчетные формулы, получают делением минимального нормативного сопротивления (минимального предела текучести) на основе статистической обработки с обеспеченностью не менее 0.95 на коэффициент надежности по материалу , а в некоторых случаях учитывают также коэффициент условий работы и коэффициент надежности по назначению , принимаемый согласно нормативов в зависимости от степени ответственности зданий и сооружений.

Граничное условие второй группы предельных состояний

f £ f_u,

где f – перемещение конструкции или ее элемента от максимальных нагрузок нормальной эксплуатации;

f_u – предельное перемещение, допустимое по условиям нормальной эксплуатации (зависит от назначения конструкции и устанавливается строительными нормами и правилами).

92. Определение нагрузок и их сочетаний при проектировании строительных конструкций.

При расчете конструкций нормативные и расчетные нагрузки принимаются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

К постоянным нагрузкам следует относить:

-собственный вес частей конструкций и сооружений;

-вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;

-сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения.

Временные нагрузки. К длительным нагрузкам следует относить:

-вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;

-вес стационарного оборудования;

-давление газов, жидкостей и сыпучих тел, избыточное давление и разрежение воздуха;

-нагрузки на перекрытия складируемых материалов;

-температурные технологические воздействия от технологического оборудования;

-вес отложения производственной пыли;

-нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия и т.д.

К кратковременным нагрузкам следует относить:

-нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах;

-вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;

-нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования;

-снеговые нагрузки;

-ветровые нагрузки;

-гололедные нагрузки.

К особым нагрузкам относятся:

-сейсмические воздействия;

-взрывные воздействия;

-нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;

-воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районе горных выработок и в карстовых.

Расчетные нагрузки получаются умножением нормативной нагрузки на соответствующий этой нагрузке коэффициент надежности по нагрузке.

Сочетания нагрузок. Расчет конструкций по предельным состояниям первой и второй группы следует выполнять с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий (для сечений, элементов, конструкций и их соединений, либо для всего здания и сооружения в целом).

В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:

– основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

– особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.