9. Сформулировать нормативные и расчётные сопротивления материалов. Объяснить учёт возможных отклонений от нормативных значений

Сопротивление материалов иловым воздействиям, устанавливаемое нормами в качестве механических свойств, назевается нормативным сопротивлением.

Rⁿ – сопротивление.

Минимальные вероятные значения сопротивления называется расчетным и определяется по формуле:

R = Rⁿ/ γ_m* γ_с

γ_m – частный коэффициент безопасности по материалу (грунту), учитывающий степень ответственности и капитальных сооружений, а также значимость в последствии наступления тех или иных предельных состояний.

γ_с – коэффициент условия работы, учитывающий влияние конкретных условий на достижение материалом конкретной несущей способности

10. Изложить напряженное состояние каменной кладки при осевом сжатии и влияния различных факторов на прочность кладки

Даже сыпучие материалы в обойме (например, в стальной трубе) выдерживают значительные нагрузки.

В описанных выше случаях в любой точке сжатого тела при действии осевой нагрузки создается состояние все- стороннего сжатия вследствие того, что развитию поперечных деформаций в той или иной степени препятствуют обоймы, спирали или же сетки. При этом напряжения поперечного сжатия, возникающие в теле, уравновешиваются напряжениями растяжения в обойме, сетке и т. д.

Существует аналогия между работой конструкций, армированных поперечной арматурой, и работой обычной неармированной кладки.

Кирпичная кладка может быть представлена схематически в виде чередующихся слоев двух материалов: кирпича (или же камня) II и раствора II, обладающих различными модулями деформации (модулями упругости) и разными коэффициентами поперечного расширения.

Если при одинаковых напряжениях кирпич испытывает меньшие поперечные деформации, чем раствор, то деформация призмы, состоящей из двух материалов, будет больше деформации такой же призмы, выполненной из одного лишь кирпича, и, наоборот, меньше деформации такой же призмы из раствора. Деформации раствора малой прочности стеснены прослойками из более жесткого материала — кирпича; вследствие этого раствор находится в состоянии всестороннего сжатия. Деформации кирпича, наоборот, увеличиваются вследствие наличия менее жестких растворных швов, и кирпич при осевом сжатии кладки испытывает растяжение в поперечном направлении.

Последний случай может иметь место, например, в случае применения известкового раствора, который обычно начинает разрушаться до появления первых трещин в кирпиче и, следовательно, приближается по своим свойствам в момент разрушения кладки к свойствам сыпучего тела или же к состоянию пластичности, когда величина Е = 0.

11. Изложить задачи строительных конструкций и расчёт по предельным состояниям

Предельным состоянием называется такое состояние, при достижении которого конструктивная система или отдельный ее элемент перестает удовлетворять заданным требованиям.

Различают 2 группы предельных состояний:

1 группа – по потере несущей способности и непригодности к эксплуатации;

2 группа – по непригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет по предельным состояниям 1 группы должен обеспечивать конструкцию от:

-хрупкого, вязкого или иного характера разрушения ( расчет на прочность с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции непосредственно перед разрушением);

-расчет на устойчивость конструкции вследствие потери устойчивости ее формы (тонкостенные конструкции) или же ее положение (расчет на опрокидывание и скольжение, а также на всплывание);

-усталостного разрушения (расчет на выносливость конструкции, находящейся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки – подвижной или пульсирующей);

-разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды.

Таким образом, 1 группа – расчет на прочность, устойчивость, выносливость.

Расчетные условия по предельным состояниям 1 группы имеет следующий вид:

E_d < R_d

E_d – расчетное значение эффекта от воздействия (внутреннего усилия или вектора внутренних усилий)

R_d – расчетные значения предельного усилия (вектора предельных усилий), которая способна воспринимать конструкция.

Расчет по 2 группе обеспечивает конструкции от:

-образования трещин, а также их чрезмерного или длительного раскрытия;

-чрезмерных перемещений (прогибов, углов поворота, перекоса и т.д.)

2 группа – расчет по образованию и раскрытию трещин и по деформациям.

Расчетные условия по предельным состояниям 2 группы имеет следующий вид:

E_d < С_d

E_d – расчетное значение эффекта от воздействия

С_d – допустимое значение эффекта (прогиба, ширины раскрытия трещин), установленное нормативными документами с точки зрения обеспечения условий нормальной эксплуатации конструкций