13 Розрахунок конструкцій за другою групою граничних станів

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

 ≤ [],

де  – деформації або переміщення, які виникають у конструкції від граничного або експлуатаційного значень навантажень; для визначення  можна використовувати будь-які методи будівельної механіки; [] – граничні деформації або переміщення. які встановлені нормами. Для елементів, що згинаються (балок, ферм), нормами встановлено граничний відносний прогин [ f/l l ≤ де f – абсолютний прогин, l – проліт балки. Формули, що до перевірки деформацій, носять також назву формул для перевірки жорсткості.Формула для перевірки жорсткості вільне лежачої балки має вигляд:

,

де - граничний відносний прогин; q – граничне чи експлуатаційне значення навантаження. Коли вихід за граничний стан допускається один раз протягом встановленого строку експлуатації, то перевірка виконується з використанням граничного значення навантаження q_m. Коли вихід за граничний стан допускається протягом певної частини строку експлуатації η, то перевірка виконується з використанням експлуатаційного значення навантаження q_e. Значення граничного відносного прогину: для балки довжиною l ≤ 1 м -- [ f⁄/l ] = 1/120; l = 3 м -

[ f⁄/l]= 1/150; l = 6 м -- [ f⁄/l ] = 1/200; l = 24 (12) м -- [ f⁄/l ]= 1/250.

14 Класифікація навантажень

Під час монтажу і експлуатації на конструкції діють різні навантаження. Згідно з нормами навантаження класифікують за тривалістю їх дій. Ті,що діють на конструкцію неперервне з часу її виготовлення (власна вага, зусилля попереднього напруження, вага та тиск ґрунту), називають постійними. Навантаження, які діють лише певний час, називаються тимчасовими або змінними. Вони, у свою чергу, поділяються на зміні тривалі (вага технологічного обладнання та його заповнення, вага матеріалів, що складуються, вага пилі від виробництва), на зміні короткочасні навантаження (від людей, тварин, обладнання на перекриття житлових, громадських і сільськогосподарських будівель, від пидйомно-транспортного обладнання, від снігу, вітру, ожеледиці) та епізодичні (сейсмічні дії, вибух,аварії технологічного обладнання, дії, які обумовлені деформаціями основи). Основою для визначення навантажень є їх характеристичні значення. Залежно від характеру навантажень і цілі розрахунку норми передбачають чотири види розрахункових значень навантажень: граничне, експлуатаційне, циклічне і квазіпостійне Розрахункові значення навантажень визначають за формулами:

F_m = F₀ γ_fm γ_n , F_e = F₀ γ_{f e} γ_n , F_c = F₀ γ_fc γ_n , F_p = F₀ γ_{f p} γ_{n ,}

де F₀ – характеристичні значення навантажень; γ_fm , γ_fe , γ_fc , γ_fp -- коефіцієнти надійності щодо відповідних навантажень; γ_n – коефіцієнт надійності за призначенням споруди (відповідальності). Граничне значення навантаження F_m використовується при розрахунках на міцність, стійкість та при підборі перерізів. Експлуатаційне значення навантаження F_е використовується при розрахунках на жорсткість, при перевірці прогинів (деформацій) конструкцій, що згинаються. Два останніх розрахункових значення використовуються у деяких спеціальних розрахунках: циклічне значення – при розрахунку конструкцій, що працюють при циклічних навантаженнях, квазіпостійне значення – при розрахунку конструкцій на повзучість.