Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней, страница 4

         больших  прогибов, перемещений конструкции;

         осадки фундаментов, ощутимой вибрации и т. п., т.е. из-за недостаточной жесткости конструкции (или излишне большой ее податливости). Аналитически условия предупреждения 2гр.ПС (обеспечение достаточной жесткости конструкции) можно выразить через перемещения

                                                           f ≤ [ f ]                                                  (4)

или относительные перемещения

                                    ƒ⁄ l ≤ [ ƒ⁄ l ] = [ 1⁄n ]                                       (5)

         Ограничиваясь статическими задачами, здесь имеем:

         ƒ, ƒ⁄ l – наибольшие перемещения или относительные перемещения, возникающие в конструкции при ее нормальной (в обычных условиях) эксплуатации; l – линейный размер (пролет, высота…);

         [ƒ], [ƒ⁄ l] – перемещения или относительные перемещения определяемые нормами [1 и др.] и называемые нормативными. Если f и f/l зависят от воздействий, то [f] и [1/n] назначаются волевым порядком на основании опыта, специальных исследований и т.п.

         2.2. Компоненты предельных состояний.

         По степени ответственности (важности учета) 1-я и 2-я гр. ПС равноценны, т.е. условия (1) и (2), и, обычно (5), должны обеспечиваться (а, следовательно, и проверяться) одновременно.

         При проверке 1гр.ПС нас интересуют максимальные усилия (напряжения), поэтому и возможные нагрузки учитываются в их максимальных, мы говорим, расчетных значениях – Н. При проверке 2грПС нас интересует перемещение не в экстремальных (max – min), а в нормальных условиях, поэтому и нагрузки здесь принимаются нормальные, обычные, нормативные – Hn. Связь Н и Н_n  осуществляется посредством коэффициента надежности по нагрузке - γ_f      в формуле    

                                                           Н = Н_n γ_f                                                                 (6)

         При этом Н_n – задается заказчиком или СНиПом [2];

         γ_f – указана только в [2].

         Усилия и напряжения в (1) и (2), а также перемещения или относительные перемещения в (4) или (5) определяются на основе курса сопротивления материалов и строительной механики, т.е. зависят от нагрузки, размеров конструкции, геометрических характеристик сечений элементов конструкции и т.п.

         Несущие способности, правые части (1), зависят от прочностных характеристик материалов – П, геометрических характеристик         сечений – Г, и условий работы конструкций – У.В общем виде имеем:

                                             [N] = ПГУ                                                         (7)

         Прочностные характеристики стали зависят от вида напряженного состояния, характера напряжений и даны в [1 т 1,51 и др.], как  соответствующие расчетные сопротивления: Ry – изгиб, сжатие м растяжение; R_s – срез; R_p – смятие плотно подогнанных поверхностей и т.п. Геометрические характеристики сечений – площадь – А; момент инерции – I и момент сопротивления (чаще минимальный, для наиболее напряженных волокон) – W для простых и составных сечений вычисляются самостоятельно, для прокатных сечений в сортаментах.

         Условия работы конструкции и ее элементов учитываются коэффициентами (порознь и совместно):

         γ_с – коэффициент условий работы [1, табл. 6];

         φ – коэффициент продольного изгиба центрально – сжатых элементов [1, табл. 72];

         φ_с – то же внецентренносжатых элементов [1, табл. 74,75];

         с – коэффициент пластичности [1, табл. 66];

         φ_b – коэффициент, отражающий способность балки к потере общей устойчивости [1, приложение 7] и т.п.

Таблица 1.- Примеры записи условий предупреждения 1грПС по формам (1) и (2).