Принципы расчета строительных конструкций по предельным состояниям. Расчет временных зданий и сооружений, расчет временного водопровода

Билет 14.

1. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (ДК, МК, ЖБК) ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ.

ДК. Предельным состоянием называется такое состояние конструкций, за пределами которой дальнейшая эксплуатация ее не возможна. Два вида предельных состояний: 1. по несущей способности; 2. по деформации (прогиб, перемещение).

Расчет по 1 предельному состоянию производится на расчетные нагрузки, а по II предельному состоянию производится на нормативные нагрузки, т. е. без учета коэффициента перегрузки. Основной принцип всякого инженерного расчета состоит в том, чтобы было соблюдено условие неразрушимости. Исходя из этого принципа предельная нагрузка должна быть менее или равна наименьшей несущей конструкции, вычисленной с учетом фактора времени. При расчете по II предельному состоянию модуль упругости древесины принимают: вдоль волокон Е = 10 000 МПа, поперек волокон Е₉₀ = 400 МПа , а модуль сдвига относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, G = 500 МПа. Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон принимают ν_{90; 0} = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон ν_{0; 90} = 0,02.

МК. Предельное состояние – это такое состояние конструкций, при котором она перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям эксплуатации.

Особенности расчета по I группе состоит в учете изменчивости обстоятельств работы конструкций или сооружения: учет изменчивости нагрузок, изменчивости механических свойств материала и изменчивости условий работы. Основными характеристиками нагрузок, вызывающих реактивные силы являются их нормативные значения. Их устанавливаем СНиП «Нагрузки и воздействия» - Fⁿ, gⁿ. Возможно отклонение в неблагоприятную сторону от нормативных значений – это следствие отступления от условий нормальной эксплуатации, тогда учитывается коэффициент надежности за время эксплуатации. От этих нагрузок возникают сопротивления материала. Основным параметром сопротивления материала силовым воздействиям называется Rⁿ – нормативное сопротивление. За нормативное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу принимают наименьшее контролируемое значение σ текучести (σ_m) или предела текучести, а если эксплуатация конструкции возможна после достижения значения σ_m, то за нормативное сопротивление принимается предел прочности (σ_b) или временное сопротивление. γ_m – коэффициент надежности по материалу (γ_m ≈ 1,025 ÷ 1,15). R = Rⁿ/ γ_m – расчетное сопротивление – наименьшее возможное сопротивление материала за время эксплуатации. γ_с – коэффициент учитывает условия работы конструкции и γ_n ≤ 1 – коэффициент надежности по назначению. R = Rⁿ ∙ γ_с / γ_m ∙ γ_n . Идея расчета по I группе предельных состояний в следующем: наибольшее возможное усилие за время эксплуатации не должно превышать значения, соответствующего минимальному возможному сопротивлению материала N_max ≤ D_min . II предельных состояний рассчитывается по нормативным нагрузкам γ_f = 1. Это объясняется тем, что конструкция должна обладать необходимой жесткостью в течение всего периода эксплуатации f / е ≤ f_u / е, где (f / е) – наименьший относительный прогиб конструкции; (f_u / е) – предельное значение прогиба, которое ограничивается нормами эксплуатации.

ЖБК. Предельные состояния I группы. В расчете на прочность исходят из III стадии напряженно-деформированного состояния. Сечение конструкции обладает необходимой прочностью, если усилие от расчетных нагрузок Т не превышают усилий, воспринимаемых изделием при расчетных сопротивлениях материалов с учетом коэффициентов условий работы Т_per. Т ≤ Т_per. Конструкции рассчитывают по I группе предельных состояний чтобы