- •1. Общие сведения о расчетных моделях
- •1.1. Расчетные модели и схемы конструктивных систем
- •1.2. Геометрическая неизменяемость систем
- •1.3. Статически определимые и неопределимые системы
- •1.4. Неразрезные балки и рамы
- •2. Нагрузки и воздействия на конструкции
- •2.1. Определение нагрузок на конструкции
- •2.2. Нагрузки от веса конструкций и грунтов
- •Средние плотности строительных материалов (ρ,кг/м3)
- •Сбор нагрузок на плиту покрытия
- •2.3. Горизонтальная нагрузка от воды и сыпучих материалов
- •Средние углы внутреннего трения и удельные веса грунтов и пшеницы
- •2.4. Полезные нагрузки
- •2.5. Нагрузки от оборудования, складируемых материалов и изделий
- •2.6. Нагрузки от транспортных средств
- •2.7. Нагрузки от мостовых и подвесных кранов
- •2.8. Снеговые нагрузки
- •2.9. Ветровая нагрузка
- •3. Метод предельных состояний
- •3.1. Сущность метода
- •3.2. Нормативные и расчетные значения прочностных характеристик материалов
- •3.3. Нормативные и расчетные значения нагрузок
- •3.4. Учет условий работы
- •3.5. Учет ответственности зданий и сооружений
- •4. Расчет конструкций по предельным состояниям
- •4.1. Порядок расчета
- •4.2. Схематизация опор
- •4.4. Сбор нагрузок
- •Сбор нагрузок на ригель
- •4.5. Определение расчетных усилий
- •4.6. Конструктивные расчеты
- •5. Принципы выбора расчетных схем конструкций зданий и сооружений
- •5.1. Конструктивные системы зданий
- •5.2. Расчетные схемы оснований
- •5.3. Расчетные схемы бескаркасных зданий из бетонных и железобетонных конструкций
- •5.3.1. Классификация расчетных схем
- •5.3.2. Монолитные и сборно-монолитные здания
- •5.3.3. Объемно-блочные здания
- •5.4. Расчетные схемы каркасных зданий
- •5.4.1. Железобетонные каркасные гражданские здания
- •5.4.2. Промышленные здания с железобетонным каркасом
- •5.4.3. Промышленные здания с металлическим каркасом
- •5.5. Расчетные схемы каменных и армокаменных конструкций
- •5.5.1. Здания с жесткой конструктивной схемой
- •5.5.2. Здания с упругой конструктивной схемой
- •5.6. Деформационные швы
- •Мостовые и подвесные краны различных групп режимов работы
- •Предельные значения крановых нагрузок
- •Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты "μ"
- •2.1. Здания с односкатными и двускатными покрытиями
- •2.2. Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
- •2.3. Здания с продольными фонарями, закрытыми сверху
- •3.2. Прямоугольные в плане здания с двускатными покрытиями
- •3.3. Прямоугольные в плане здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
- •Значения опорных реакций и максимальных изгибающих моментов для однопролетных балок
- •Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок
- •Швеллеры стальные горячекатанные (гост 8240-97)
- •Коэффициенты устойчивости φ для сжатых стержней
- •Библиографический список
- •Оглавление
3. Метод предельных состояний
3.1. Сущность метода
Конструкции зданий и сооружений должны быть запроектированы таким образом, чтобы обладать достаточной надежностью при возведении и эксплуатации. Надежность конструкций должна быть обеспечена в течение всего срока службы с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик конструкций, условий их работы, а также степени ответственности проектируемых объектов
В настоящее время инженерные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний.
Предельными состояниями называют состояния, при которых конструкция, здание или сооружение в целом перестают удовлетворять требованиям, предъявляемым в процессе эксплуатации или возведения.
Предельные состояния подразделяются на две группы.
Первая группа - предельные состояния, которые ведут к полной непригодности к эксплуатации конструкций или к потере несущей способности зданий и сооружений в целом.
Вторая группа – предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций или уменьшающие долговечность зданий.
Предельные состояния первой группы характеризуются:
- разрушением;
- потерей устойчивости формы или положения;
- переходом в изменяемую систему;
- качественным изменением конфигурации и др.
Предельные состояния второй группы характеризуются:
- достижением предельных деформаций конструкций (прогибов, поворотов) или основания;
- образованием трещин;
- достижением предельных раскрытий или длин трещин;
- потерей устойчивости формы, приводящей к затруднению нормальной эксплуатации и др.
При расчете по предельным состояниям надежность конструкций считается обеспеченной, если расчетные значения нагрузок или вызванных ими усилий, напряжений, деформаций не превышают предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования.
3.2. Нормативные и расчетные значения прочностных характеристик материалов
Основными параметрами прочности материалов являются нормативные значения их прочностных характеристик.
Обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик материала, прошедшего приемочный контроль или сортировку, должна, как правило, быть не менее 0,95.
Возможные отклонения прочностных и других характеристик материалов в неблагоприятную сторону от их нормативных значений учитывается коэффициентом надежности по материалу γm. Расчетным значением характеристики материала является значение, получаемое делением нормативного значения характеристики на коэффициент надежности по материалу: R = Rn/γm.
3.3. Нормативные и расчетные значения нагрузок
Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения.
Нормативные значения нагрузок определяются:
- для нагрузок от собственного веса - по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности;
- для атмосферных нагрузок и воздействий - по наибольшим годовым значениям, соответствующим определенному среднему периоду их превышения;
- для технологических статических нагрузок (например, от оборудования, приборов, материалов, обстановки, людей) - по ожидаемым наибольшим значениям для предусмотренных условий изготовления, эксплуатации или производства работ, с учетом паспортных данных оборудования;
- для технологических динамических нагрузок (от движущихся механизмов, машин, транспортных средств) - по значениям параметров, определяющим динамические нагрузки, или по значениям масс и геометрических размеров движущегося механизма или частей машины в соответствии с ее кинематической схемой и режимом работы;
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентами надежности по нагрузке γf. Значения коэффициентов γf могут быть различными для различных предельных состояний и различных ситуаций.
Расчетное значение нагрузки получается путем умножения нормативного значения на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке.
Конструкции и основания следует рассчитывать с учетом возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок.