![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Конспект лекцій
- •I. Вступ
- •1.1. Металеві конструкції та їх використання в інженерних спорудах
- •1.2. Коротка історія розвитку металоконструкцій
- •Іі. Матеріали для металевих конструкцій
- •2.1. Сталі. Склад сталей
- •2.2. Класифікація сталей
- •2.3. Марки сталей
- •2.4. Вибір сталей для мк
- •2.5.Основні фізико-механічні властивості будівельних сталей
- •2.6. Робота сталі на розтяг. Діаграма розтягу сталі
- •2.7. Корозія металевих конструкцій та методи боротьби з нею
- •2.8. Сортамент сталі
- •2.8.1. Листова сталь
- •2.8.2. Профільна сталь а. Гарячекатані профілі
- •Б. Гнуті профілі
- •Ііі. Основні положення розрахунку металевих конструкцій
- •3.1. Метод розрахунку конструкцій за граничними станами
- •3.2. Навантаження на мк
- •3.2.1. Класифікація навантажень залежно від змінюваності у часі
- •3.2.2. Характеристичні та розрахункові навантаження. Коефіцієнти надійності за навантаженнями
- •3.3. Нормативні та розрахункові опори сталі
- •3.4. Суть розрахунку конструкцій за граничними станами
- •Іv. Розрахунок елементів мк на основні види опору
- •4.1. Розрахунок центрально-розтягнутих елементів
- •4.2. Розрахунок центрально-стиснутих елементів
- •4.3. Розрахунок згинальних елементів
- •4.3.1. Розрахунок згинальних елементів в одній площині (прямий згин) в пружній стадії роботи сталі
- •4.3.2. Розрахунок згинальних елементів в двох площинах (косий згин) в пружній стадії роботи металу
- •4.3.3. Розрахунок згинальних елементів з врахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій
- •4.3.4. Перевірка загальної стійкості згинальних елементів
- •4.3.5. Перевірка пружних деформацій, які порушують нормальні умови експлуатації
- •Рекомендована література до вивчення дисципліни
3.4. Суть розрахунку конструкцій за граничними станами
Задача розрахунку конструкцій – не допустити настання будь-якого граничного стану на протязі всього строку експлуатації будівель та споруд, в тому числі і при їх монтажі. Виконання цієї умови досягається тим, що в розрахунках конструкцій враховуються:
найбільш несприятливі навантаження (введенням коефіцієнтів f , а в сполучення навантажень – коефіцієнту );
несприятливі механічні характеристики матеріалів (введенням коефіцієнту m);
умови експлуатації конструкцій. Можливі відхилення від передбачених умов роботи конструкцій враховуються пониженням (а іноді і підвищенням) розрахункових опорів сталі шляхом їх множення на коефіцієнти умов роботи с (табл.6 СНиП “Стальные конструкции”);
ступінь відповідальності та капітальності будівель і споруд, а також значимість наслідків досягнення будь-якого граничного стану. Це здійснюється множенням значень розрахункових навантажень на коефіцієнт надійності за призначенням n .
Значення коефіцієнта n встановлені залежно від класу відповідальності будівель та споруд:
для І класу (найбільш відповідальні споруди) n = 1,0;
для ІІ класу n = 0,95;
для ІІІ класу n = 0,9.
Таким чином, у розрахунках за граничними станами використовують цілу систему коефіцієнтів надійності, які диференційовано враховують численні фактори, що впливають на роботу конструкцій.
Розрахунок за граничними станами першої групи (за непридатністю до експлуатації) полягає в забезпеченні умови, при якій зусилля, що виникають в елементах від дії розрахункових граничних навантажень, не перевищували б граничних значень, заданих нормами проектування (несучої здатності). Ця умова записується в загальному вигляді так:
Х Ф, (3)
де Х – узагальнене розрахункове граничне зусилля від дії зовнішніх навантажень;
Ф – несуча здатність елемента.
Розпишемо ці позначення. Ліва частина:
,
(4)
де X0i – характеристичне значення і-того зусилля від дії окремого (і-того) навантаження (поздовжні стискуючі чи розтягуючі зусилля N, згинаючі моменти М, поперечні зусилля Q);
X0i· fi – розрахункове граничне значення і-того зусилля;
i (X0i · f i) – значення окремого і-того зусилля в сполученні зусиль;
–
сполучення
зусиль.
k – кількість окремих навантажень (зусиль).
Права частина:
,
(5)
де S – геометрична характеристика перерізів елементів (при роботі елемента на розтяг або стиск А – площа поперечного перерізу; при роботі на згин W – момент опору і т.д.).
Інші складові цієї формули вже відомі.
Повний вигляд умови розрахунку за І гр. граничних станів (з урахуванням розшифровки):
.
(6)
Розрахунок за граничними станами ІІ групи (за непридатністю до нормальної експлуатації) полягає в забезпеченні умови
f fu ,
де f – переміщення (прогини, кути повертання, амплітуди коливань), викликані дією розрахункових експлуатаційних навантажень або відповідних зусиль. Визначаються за формулами будівельної механіки;
fu – граничні переміщення, які визначаються нормами залежно від конструктивних, технологічних та естетичних вимог.