Единственный коэффициент, применяемый в методе допускаемых напряжений, не может правдоподобно отразить многообразие условий, от которых зависит безопасность работы конструкций. Как правило, аварии возникают в результате случайного совпадения неблагоприятных факторов: отклонение нагрузки в худшую сторону, снижение механических свойств материала, неблагоприятные условия эксплуатации, неточность расчетных схем и т.д. Изменчивость факторов, влияющих на работу конструкции была учтена в методе расчета по предельным состояниям, разработанным советскими учеными под руководством Н.С. Стрелецкого. Метод применяется с 1955 г., является основным методом расчета промышленных и гражданских сооружений и мостов. В настоящее время метод разработан для расчета строительных башенных кранов, мостовых и козловых кранов, а также мостовых перегружателей грузоподъёмностью до 50 т (см. [6], [12]).
Под предельными состояниями понимается такое состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям. При несоответствии эксплуатационным требованиям конструкция выводится из эксплуатации. Это может быть вызвано различными обстоятельствами, в том числе и потерей несущей способности.
В расчетах рассматривают предельные состояния металлоконструкции крана в целом и ее отдельных элементов. Предельными являются состояния, обусловленные требованиями безопасности или недопущения снижения работоспособности (эффективности использования) металлоконструкции, при которых практически невозможна или технически нецелесообразна ее дальнейшая эксплуатация. Наступление предельного состояния соответствует временному или постоянному отказу крана в целом или его элементов (в том числе элементов металлоконструкции). Отказы могут наступить внезапно или постепенно. Рассматривают две группы предельных состояний: первая – по исчерпанию металлоконструкцией или ее отдельным элементом несущей способности; вторая – по достижению условий, нарушающих нормальную эксплуатацию.
Предельные состояния первой группы (1-е предельное состояние) характеризуются: разрушением элемента или соединения, которое может быть вязким, хрупким или усталостным (проводят расчеты на прочность и сопротивление усталости); достижением состояния, при котором дальнейшее увеличение нагрузок приводит к потери устойчивости формы конструкции или элемента (проводят расчеты на устойчивость).
Предельные состояния второй группы (2-е предельное состояние) характеризуются: возникновением деформаций и перемещений элементов металлоконструкции крана, препятствующих их нормальной эксплуатации (выполняют расчеты деформаций); действием колебаний, нарушающих нормальную работу крана в целом или его отдельных элементов (выполняют расчеты частот, амплитуд и времени затухания колебаний).
Изменчивость обстоятельств работы конструкции сводится к трем категориям: изменчивость нагрузок; изменчивость свойств материала и изменчивость условий работы конструкции или ее элементов.
Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения (см. п. 3). Возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости или отступления от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентом перегрузки ni ³ 1, устанавливаемым по нормам проектирования (см. [6], [11]).
Нагрузки и воздействия, получаемые умножением их нормативных значений Fн на соответствующий коэффициент перегрузки, называются расчетными
Fp = Fн ´ ni . (4.7)
Они представляют собой наибольшие возможные нагрузки и воздействия за время эксплуатации конструкции (ni корректирует неточно установленные Fн в соответствии с опытом эксплуатации).
Основными параметром сопротивления материала силовым воздействиям является нормативное сопротивление Rn (наименьшее контролируемое (браковочное - с обеспеченностью 95%) значение sт или sВ: Ryn – по пределу текучести, Run – по пределу прочности), устанавливаемое нормами проектирования с учетом условий контроля и статистической изменчивости сопротивления [4], [12].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.