11 Нормативні та розрахункові опори

Основними показниками опору металу силовим впливам є нормативні опори R_yn та R_un. Їх слід приймати такими, що дорівнюють гарантованому значенню межі текучості і тимчасового опору, тобто R_yn = σ_т; і R_un = σ_м. Розрахункові опори визначають шляхом ділення нормативних опорів на коефіцієнт надійності за матеріалом γ_m:

R_y = R_yn / γ_m R_u = R_un / γ_m.

Коефіцієнт надійності за матеріалом розраховує такі чинники:

-- механічні характеристики σ_т і σ_м. визначаються на металургійних заводах шляхом вибіркових випробувань, у реальної конструкції може бути метал з нижчими показниками; σ_т і σ_м визначають при осьовому розтягу на невеликих зразках стандартної форми, на справді метал працює у великорозмірних конструкціях при складних напружених станах. При визначенні коефіцієнтів γ_m виходять з того, що забезпеченість значень розрахункових опорів повинна бути не меншою за 0,998. Для сталі за ГОСТ 27772 γ_{m =} 1,025, для труб за ГОСТ 8731 γ_m =1,100. Для конструкцій, які розраховуються на міцність з використанням розрахункових опорів R_u, слід врахувати додатковий коефіцієнт γ_и = 1,3, тобто R_u = R_un / γ_m γ_и.Значення нормативних і розрахункових опорів для різних марок сталей залежно від товщини та виду прокату надано у табл.. Е.2 ДВН В.2.6—163:2010 «Сталеві конструкції Норми проектування, виготовлення і монтажу». Зазначені опори служать для оцінки міцності конструкцій на дію розтягу, стиску та згину. При роботе стали на зсув R_s= 0.58 R_yn / γ_m., зминання торцевої поверхні (за наявності пригонки) R_р = R_un / γ_m.

12 Розрахунок конструкцій за першою групою граничних станів

Розрахунок конструкцій, спрямований на запобіг граничних станів I групи можна записати у вигляді нерівності:

N ≤ Ф,

де N – зусилля у розглядаемом елементі (осьова сила розтягу, згинальний момент, перерізувальна сила) від дії граничних розрахункових значень навантажень; Ф – несуча здатність элемента. Граничних розрахункових значень навантажень F_m визначається за формулою:

F_m = F₀ _fm ∙_n

де F₀ – характеристичне значення навантаження _fm, – коефіцієнт надійності щодо граничного розрахункового значення навантажень, що враховує можливі несприятливі відхилення значення навантажень, _n -- коефіцієнт надійності за призначенням (відповідальністю). Несучу здатність Ф можна визначити за формулою:

Ф = S R_y _c

де R_y – розрахунковий опір, встановлений за межею текучості, R_y = R_yn / γ_m; S – геометрична характеристика перерізу (при розтягненні або стисненні S являє собою площу перерізу А, при згинанні – момент опору W); _c – коефіцієнт умов роботи. Значення якого надані у табл.. 1.1.1 ДВН В.2.6—163:2010 «Сталеві конструкції Норми проектування виготовлення і монтажу». Для конструкцій, що працюють у особливо важких умовах _c < 1, наприклад, для елементів ферм із одиночних кутників _c = 0,75. Навпаки, конструкції, що працюють у менш складних умовах, _c >1, наприклад, для колон одноповерхових виробничих будівель _c = 1,05.

Коефіцієнт надійності _fm для граничного значення постійних навантажень: металеві конструкції, у яких зусилля від власної ваги менше 50%,_fm = 1,05, рівні або більше 50% -- _fm = 1,1; конструкції бетонні (з щільністю більше 1600 кг/м³), залізобетонні, кам’яні, дерев’яні _fm = 1,1; конструкції бетонні (з щільністю 1600 кг/м³ і менше), що виконані у заводських умовах,_fm = 1,2, на будівельному майданчику -- _fm = 1,3.