91. Основные положения метода расчета конструкций по предельным состояниям.

Предельные состояния - состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации или возве­дения требованиям, заданным в соответствии с назначением и ответствен­ностью сооружения.

Группы предельных состояний:

1группа - по потере несущей способности или непригодности к эксплуа­тации

2 группа - по непригодности к нормальной эксплуатации

Расчет конструкций по предельным состояниям направлен на предот­вращение наступления любого из предельных состояний при возведении сооружения и в течении срока его службы.

Граничное условие первой группы:

Усилие в элементе конструкции, вызванное расчетным сочетанием на­грузок не должно превышать минимальной несущей способности элемента, определяемой геометрическими характеристиками сечения и сопротивле­нием материала.

N< Ф

N - наибольшее расчетное усилие в элементе конструкции

Ф - предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый эле­мент

При расчете конструкций обычно сначала подбирают сечение, а потом проверяют напряжение, сравнивая его с расчетным: N/F R

Граничное условие второй группы:

f - деформация или перемещение конструкции

f_np - предельная деформация или перемещение

Сравнение перемещения конструкции f с допустимым значением [f]

Прогибы определяют от нормативной нагрузки. Допустимый прогиб де­лят на коэффициент надежности.

Методика расчета: рассматривается конструкция в расчетном предельном состоянии при неблагоприятном сочетании факторов изменчивости нагру­зок, свойств материала и условий работы, которые учитываются при помо­щи отдельных коэффициентов.

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

Постоянные нагрузки — собственная масса несущих и ограждающих кон­струкций, давление грунта, предварительное напряжение.

Временные длительные нагрузки — масса стационарного технологического оборудования, масса складируемых материалов в хранилищах, давление газов, жидкостей и сыпучих материалов в соответствующих емкостях и т.п.

Кратковременные нагрузки — нормативные значения нагрузок от снега, ветра, подвижного подъемно-транспортного оборудования, массы людей, жи­вотных и т.п.

• Полезными обычно называют нагрузки, восприятие которых составляет целевое назначение сооружений, например, масса людей для пешеходного моста. Они могут быть как временными, так и постоянными, например, масса экспоната монументального выставочного сооружения является постоянной полезной нагрузкой для постамента. В этом же смысле для фундамента масса

всех вышележащих конструкций представляет собой также полезную нагруз­^ку.

• Особые нагрузки — сейсмические воздействия, взрывные воздействия, нагрузки, возникающие в процессе монтажа конструкций, нагрузки, связанные с поломкой технологического оборудования и резким нарушением технологи­ческого процесса, воздействия, обусловленные деформациями основания в связи с коренными изменениями структуры грунта (замачивание просадочных грунтов, осадка грунтов в карстовых районах и над подземными выработками).

При действии на конструкцию нескольких видов нагрузок усилия в ней определяются при самых неблагоприятных сочетаниях с использованием соответствующих коэффициентов y.

В соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» различают:

• основные сочетания, состоящие из постоянных и временных длительных и кратковременных нагрузок;

• особые сочетания, состоящие из постоянных, временных и одной из осо­бых нагрузок.

При основном сочетании, включающем только одну временную нагрузку, коэффициент сочетания у = 1. При большем числе учитываемых временных нагрузок последние умножаются на коэффициенты сочетаний у <1, значения которых регламентируются СНиПом или специальными условиями проектно­го задания.

В особых сочетаниях временные нагрузки учитываются с коэффициентом сочетаний у < 1, а особая нагрузка — с коэффициентом у = 1.

Во всех видах сочетаний постоянная нагрузка имеет коэффициент у= 1.