Готовимся к проверкам по предельным состояниям. Классификация конструкций Расчет по предельным состояниям предельные состояния
Этот метод с 1955 г. введен в практику расчета строительных конструкций. Предельным называют такое состояние конструкции, при котором невозможна ее дальнейшая нормальная эксплуатация. В соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) установлено три предельных состояния: первое предельное состояние, определяемое несущей способностью (прочностью или устойчивостью); второе предельное состояние, наступающее при появлении чрезмерных деформаций или колебаний, нарушающих нормальную эксплуатацию; третье предельное состояние, возникающее при образовании трещин или других местных повреждений. Расчет по первому предельному состоянию является одним из вариантов расчета по предельным (разрушающим) нагрузкам, но в отличие от последнего учитывается еще и вероятность наступления предельного состояния. При расчете по предельным состояниям вместо одного общего коэффициента запаса вводят три отдельных коэффициента. Коэффициент перегрузки n1 учитывает неточности в определении нагрузки. Обычно нагрузку устанавливают нормами на основании результатов длительных наблюдений. Такую нагрузку называют нормативной Рн. Фактическая нагрузка может отклоняться от нормативной в неблагоприятную сторону. Для учета такого отклонения и вводят коэффициент перегрузки. Умножая нормативную нагрузку на этот коэффициент, получают расчетную нагрузку: Р n. Степень точности в определении различных нагрузок неодинакова, поэтому для каждого вида нагрузки вводится свой коэффициент перегрузки. Постоянная нагрузка (собственный вес конструкции) может быть подсчитана наиболее точно, поэтому коэффициент перегрузки принимается небольшим n 1,1. Временную нагрузку – вес поезда, толпы, давление на сооружение ветра, снега – точно подсчитать невозможно. В связи с этим для таких нагрузок вводятся повышенные коэффициенты перегрузки. Например, для снеговой нагрузки n 1,4. Расчетная нагрузка получается путем суммирования всех видов действующих нагрузок, помноженных на соответствующие коэффициенты перегрузки. Коэффициент однородности материала k 1, учитывающий возможное снижение прочности материала против установленной нормами и называемой нормативным сопротивлением Расчетное сопротивление данного материала получается путем умножения нормативного сопротивления на коэффициент однородности. Чем более однороден материал, тем ближе к единице коэффициент k. Нормативное сопротивление – то напряжение, которое, как минимум, должно быть обеспечено при испытаниях образцов материала данной марки. Для пластичных материалов за нормативное сопротивление принимают наименьшее значение предела текучести, а для хрупких – предела прочности. Например, для стали марки Ст.3 нормативное значение предела текучести МПа. В действительности возможны некоторые отклонения в ту или другую сторону, поэтому коэффициент однородности принимается k = 0,85 – 0,9, и расчетное сопротивление оказывается равным аПМ. Коэффициент условий работы m, который учитывает все остальные весьма разнообразные обстоятельства, могущие вызвать понижение несущей способности конструкции, как-то: специфические особенности работы материала, неточности расчетных предпосылок, неточности изготовления, влияние влажности, температуры, неравномерности распределения напряжений по сечению и другие факторы, которые не учтены в расчете прямым путем. При неблагоприятных условиях принимают, при нормальных, при особо благоприятных в отдельных случаях принимаютm 1. Основное расчетное условие метода предельных состояний может быть в общем виде записано следующим образом: где N – расчетное усилие, т.е. усилие (или изгибающий момент) от нормативных нагрузок, умноженных на соответствующие коэффициенты перегрузки; – нормативные сопротивления материала (предел прочности, текучести); – коэффициенты однородности; S – геометрические характеристики сечения (площадь, момент сопротивления); 1,. .i – коэффициенты условия работы; f – функция, соответствующая роду усилия (сжатие, растяжение, кручение, изгиб и т. д.). При расчете элементов конструкции, работающих на растяжение или сжатие, условие метода предельных состояний можно записать в следующем виде: где N – расчетное усилие; FНТ – площадь (нетто) опасного сечения. При расчете балок условие записывается так: Rm, где M – расчетный изгибающий момент; W – момент сопротивления сечения; m – коэффициент условий работы, который для остальных балок в большинстве случаев принимается равным единице. При этом возможны два случая. По условиям эксплуатации допустимые остаточные прогибы. В этом случае несущая способность балки определяется по изгибающему моменту: , где WПЛ – пластичный момент сопротивления; R – расчетное сопротивление. Если остаточные прогибы недопустимы, то предельным состоянием считается то, при котором напряжения в крайних волокнах достигают расчетного сопротивления. Несущая способность определяется из условия W, где W – момент сопротивления сечения при работе в упругой стадии. При определении несущей способности двутавровых и тому подобных балок с тонкими стенками и мощными поясами во всех случаях рекомендуется пользоваться предыдущей формулой MR W. Расчет статически неопределимых балок производится в предположении выравнивания изгибающих моментов в местах возможного образования пластических шарниров. Методы расчета выбираются в зависимости от условий работы конструкции и требований, которые к ней предъявляются. Если по условиям эксплуатации требуется ограничить величину деформаций конструкции, производится расчет на жесткость. Конечно, расчет на жесткость не заменяет расчета на прочность, но возможны случаи, когда размеры поперечных сечений элементов конструкции из расчета на жесткость оказываются больше, чем из расчета на прочность. В этом случае основным, решающим для данной конструкции оказывается расчет на жесткость.
Предельные состояния - это такие состояния, при которых конструкция не может больше использоваться в результате действия внешних нагрузок и внутренних напряжений. В конструкциях из дерева и пластмасс могут возникать две группы предельных состояний - первая и вторая.
Расчет по предельным состояниям конструкций в целом и ее элементов должен производиться для всех стадий: транспортировки, монтажа и эксплуатации - и должен учитывать все возможные сочетания нагрузок. Целью расчета является не допустить ни первого, ни второго предельного состояний в процессах перевозки, сборки и эксплуатации конструкции. Это выполняется на основании учета нормативных и расчетных нагрузок и сопротивлений материалов.
Метод предельного состояния является первым шагом в обеспечении надежности строительных конструкций. Надежностью называют способность объекта сохранять в процессе эксплуатации качество, заложенное при проектировании. Специфика теории надежности строительных конструкций состоит в необходимости учитывать случайные значения нагрузок на системы со случайными прочностными показателями. Характерной особенностью метода предельных состояний является то, что все исходные величины, оперируемые при расчете, случайные по своей природе представлены в нормах детерминированными, научно-обоснованными, нормативными значениями, а влияние их изменчивости на надежность конструкций учитывается соответствующими коэффициентами. Каждый из коэффициентов надежности учитывает изменчивость только одной исходной величины, т.е. носит частный характер. Поэтому метод предельных состояний иногда называют методом частных коэффициентов. Факторы, изменчивость которых влияет на уровень надежности конструкций, могут быть отнесены к пяти основным категориям: нагрузки и воздействия; геометрические размеры элементов конструкций; степень ответственности сооружений; механические свойства материалов; условия работы конструкции. Рассмотрим перечисленные факторы. Возможное отклонение нормативных нагрузок в большую или меньшую сторону учитывается коэффициентом надежности по нагрузке 2, который в зависимости от вида нагрузки имеет различную величину больше или меньше единицы. Эти коэффициенты наряду с нормативными величинами представлены в главе СНиП 2.01.07-85 Нормы проектирования. "Нагрузки и воздействия". Вероятность совместного действия нескольких нагрузок учитывают умножением нагрузок на коэффициент сочетания, который представлен в той же главе норм. Возможное неблагоприятное отклонение геометрических размеров элементов конструкций учитывается коэффициентом точности. Однако этот коэффициент в чистом виде не принимается. Этот фактор используется при вычислении геометрических характеристик, принимая расчетные параметры сечений с минусовым допуском. С целью разумного сбалансирования затрат на здания и соружения различного назначения вводится коэффициент надежности по назначению < 1. Степень капитальности и ответственности зданий и сооружений разбивается на три класса ответственности. Этот коэффициент (равный 0,9; 0,95; 1) вводится в качестве делителя к значению расчетного сопротивления или в качестве множителя к значению расчетных нагрузок и воздействий.
Основным параметром сопротивления материала силовым воздействиям является нормативное сопротивление, устанавливаемое нормативными документами по результатам статистических исследований изменчивости механических свойств материалов путем испытаний образцов материала по стандартным методикам. Возможное отклонение от нормативных значений учитывается коэффициентом надежности по материалу ут > 1. Он отражает статистическую изменчивость свойств материалов и их отличие от свойств испытанных стандартных образцов. Характеристика, получаемая делением нормативного сопротивления на коэффициент т, называется расчетным сопротивлением Я. Эта основная характеристика прочности древесины нормируется СНиП П-25-80 "Нормы проектирования. Деревянные конструкции".
Неблагоприятное влияние окружающей и эксплуатационной среды как то: ветровая и монтажная нагрузки, высота сечения, температурно-влажностные условия - учитываются путем введения коэффициентов условий работы т. Коэффициент т может быть меньше единицы, если данный фактор или совокупность факторов снижают несущую способность конструкции, и больше единицы - в противоположном случае. Для древесины эти коэффициенты представлены в СНиП 11-25-80 "Нормы проектирования.
Нормативные предельные значения прогибов отвечают следующим предъявляемым требованиям:а) технологические (обеспечение условий нормальной эксплуатации техники и подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д); б) конструктивные (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций, их стыков, наличие зазора между несущими конструкциями и конструк-циями перегородок, фахверка и т.д., обеспечение заданных уклонов); в) эстетико-психологические (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).
Величина предельных прогибов зависит от пролета и вида прикладываемых нагрузок. Для деревянных конструкций покрытия зданий от действия постоянных и временных длительных нагрузок предельный прогиб колеблется от (1/150)- i до (1/300) (2). Прочность древесины снижается также под действием некоторых химических препаратов от биопоражения, внедренных под давлением в автоклавах на значительную глубину. В этом случае коэффициент условия работы тиа = 0,9. Влияние концентрации напряжений в расчетных сечениях растянутых элементов, ослабленных отверстиями, а также в изгибаемых элементах из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении отражает коэффициент условия работы т0 = 0,8. Деформативность древесины при расчете деревянных конструкций по второй группе предельных состояний учитывается базовым модулем упругости Е, который при направлении усилия вдоль волокон древесины принят 10000 МПа, а поперек волокон 400 МПа. При расчете на устойчивость модуль упругости принят 4500 МПа. Базовый модуль сдвига древесины (6) в обоих направлениях равен 500 МПа. Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направ-ленных вдоль волокон, принимается равным пдо о = 0,5, а вдоль волокон при напряже-ниях, направленных поперек волокон, п900 = 0,02. Поскольку длительность и уровень нагружения влияет не только на прочность, но и на деформационные свойства древесины, величина модуля упругости и модуля сдвига умножается на коэффициент тй = 0,8 при расчете конструкций, в которых напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок. При расчете металлодеревянных конструкций упругие характеристики и расчетные сопротивления стали и соединений стальных элементов, а также арматуры принимаются по главам СНиП по проектированию стальных и железобетонных конструкций.
Из всех листовых конструкционных материалов с использованием древесного сырья только фанеру рекомендуется использовать в качестве элементов несущих конструкций, базовые расчетные сопротивления которых приведены в табл.10 СНиП П-25-80. При соответствующих условиях работы клеефанерных конструкций расчетом по первой группе предельных состояний предусматривается умножение базовых расчетных сопротивлений фанеры на коэффициенты условий работы тв, тй, тн и тл. При расчете по второй группе предельных состояний упругие характеристики фанеры в плоскости листа принимаются по табл. 11 СниП П-25-80. Модуль упругости и модуль сдвига для конструкций, находящихся в различных условиях эксплуатации, а также подвергающихся совместному воздействию постоянной и временной длительных нагрузок, следует умножить на соответствующие коэффициенты условий работы, принятых для древесины
Первая группа наиболее опасна. Она определяется непригодностью к эксплуатации, когда конструкция теряет несущую способность в результате разрушения или потери устойчивости. Этого не происходит, пока максимальные нормальные о или скалывающие т напряжения в ее элементах не превосходят расчетных (минимальных) сопротивлений материалов, из которых они изготовлены. Это условие записывается формулой
а,т?. (2.1)
К предельным состояниям первой группы относится: разрушение любого вида, общая потеря устойчивости конструкции или местная потеря устойчивости элемента конструкции, нарушение узлов соединений, превращающих конструкцию в изменяемую систему, развитие недопустимых по величине остаточных деформаций. Расчет по несущей способности ведется по вероятному худшему случаю, а именно: по наибольшей нагрузке и наименьшему сопротивлению материала, найденному с учетом всех влияющих на него факторов. Неблагоприятные сочетания приводятся в нормах.
Вторая группа менее опасна. Она определяется непригодностью конструкции к нормальной эксплуатации, когда она прогибается до недопустимой величины. Этого не происходит, пока максимальный относительный прогиб ее /// не превосходит предельно допускаемых значений. Это условие записывается формулой
Г/1 <. (2.2)
Расчет деревянных конструкций по второму предельному состоянию по деформациям распространяется в основном на изгибаемые конструкции и имеет целью ограничить величину деформаций. Расчет ведут на нормативные нагрузки без умножения их на коэффициенты надежности в предположении упругой работы древесины. Расчет по деформациям ведется по средним характеристикам древесины, а не по сниженным, как при проверке несущей способности. Это объясняется тем, что увеличение прогиба в отдельных случаях, при употреблении в дело древесины пониженного качества, не представляет опасности для целостности конструкций. Этим же объясняется и то, что расчет по деформациям проводится на нормативные, а не на расчетные нагрузки. В качестве иллюстрации предельного состояния второй группы можно привести пример, когда в результате недопустимого прогиба стропил появляются трещины в кровельном покрытии. Протекание влаги в этом случае нарушает нормальную эксплуатацию здания, приводит к снижению долговечности древесины из-за ее увлажнения, но при этом здание продолжает эксплуатироваться. Расчет по второму предельному состоянию, как правило, имеет подчиненное значение, т.к. главным считается обеспечение несущей способности. Однако и ограничения прогибов имеют особенно важное значение для конструкций с податливыми связями. Поэтому деформации деревянных конструкций (составные стойки, составные балки, дощато-гвоздевые конструкции) необходимо определять с учетом влияния податливости связей (СНиП П-25-80. Табл.13).
Нагрузки, действующие на конструкции, определяются Строительными нормами и правилами - СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». При расчете конструкций из дерева и пластмасс учитываются, главным образом, постоянная нагрузка от собственного веса конструкций и других элементов зданий g и кратковременные нагрузки от веса снега S, давления ветра W. Учитываются также нагрузки от веса людей и оборудования. Каждая нагрузка имеет нормативное и расчетное значение. Нормативное значение удобно обозначать индексом н.
Нормативные нагрузки являются исходными значениями нагрузок: Временные нагрузки определяются в результате обработки данных многолетних наблюдений и измерений. Постоянные нагрузки вычисляются по значениям собственного веса и объема конструкций, прочих элементов здания и оборудования. Нормативные нагрузки учитываются при расчете конструкций по второй группе предельных состояний - по прогибам.
Расчетные нагрузки определяются на основании нормативных с учетом их возможной переменчивости, особенно в большую сторону. Для этого значения нормативных нагрузок умножают на коэффициент надежности по нагрузке у, значения которого различны для разных нагрузок, но все они больше единицы. Значения распределенных нагрузок даются в нормах в килопаскалях (кПа), что соответствует килоньютонам на квадратный метр (кН/м). В большинстве расчетов применяются линейные значения нагрузок (кН/м). Расчетные нагрузки применяются при расчете конструкций по первой группе предельных состояний, по прочности и устойчивости.
g", действующая на конструкцию, состоит из двух частей: первая часть - нагрузка от всех элементов ограждающих конструкций и материалов, под держиваемых данной конструкцией. Нагрузка от каждого элемента определяется путем умножения его объема на плотность материала и на шаг расстановки конструкций; вторая часть - нагрузка от собственного веса основной несущей конструкции. При предварительном расчете нагрузку от собственного веса основной несущей конструкции можно определить приближенно, задаваясь реальными размерами сечений и объемами элементов конструкции. равна произведению нормативной на коэффициент надежности по нагрузке у. Для нагрузки от собственного веса конструкций у= 1,1, а для нагрузок от утепления, кровли, пароизоляции и других у = 1,3. Постоянную нагрузку от обычных скатных покрытий с углом наклона а удобно относить к их горизонтальной проекции путем деления ее на cos а.Нормативная снеговая нагрузка s H определяется исходя из нормативного веса снегового покрова so, который дается в нормах нагрузок (кН/м 2) горизонтальной проекции покрытия в зависимости от снегового района страны. Эту величину умножают на коэффициент р, учитывающий уклон и другие особенности формы покрытия. Тогда нормативная нагрузка s H = s 0 p- При двускатных покрытиях, имеющих а ^ 25°, р=1, при а > 60° р = 0, а при промежуточных углах наклона 60° >* <х > 25° р == (60° - а°)/35°. Эта. нагрузка является равномерной и может быть дву- или односторонней.
При сводчатых покрытиях по сегментным фермам или аркам равномерная снеговая нагрузка определяется с учетом коэффициента р, который зависит от отношения длины пролета / к высоте свода /: р = //(8/).
При отношении высоты свода к пролету f/l= 1/8 снеговая нагрузка может быть треугольной с максимальным значением на одной опоре s" и 0,5 s" на другой и нулевым значением в коньке. Коэффициенты р, определяющие величины максимальной снеговой нагрузки при отношениях f/l = 1/8, 1/6 и 1/5, соответственно равны 1,8; 2,0 и 2,2. Снеговая нагрузка на покрытия стрельчатой формы может определяться как на двускатные, считая условно покрытие двускатным по плоскостям, проходящим через хорды осей пол у арок. Расчетная снеговая нагрузка равна произведению нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке 7- Для большинства легких деревянных и пластмассовых конструкций при отношении нормативных постоянной и снеговой нагрузок g n /s H < 0,8 коэффициент у = 1,6. При больших отношениях этих нагрузок у =1,4.
Нагрузка от веса человека с грузом принимается равной - нормативная р" = 0,1 кН и расчетная R = р и у = 0,1 1,2 = 1,2 кН. Ветровая нагрузка. Нормативная ветровая нагрузка w состоит из давления ш"+ и отсоса w n - ветра. Исходными данными при определении ветровой нагрузки являются значения давления ветра, направленного перпендикулярно поверхностям покрытияи стен зданий Wi (МПа), зависящие от ветрового района страны ипринимаемые по нормам нагрузок и воздействий. Нормативные ветровые нагрузки w" определяются умножением нормального давления ветра на коэффициент k, учитывающий высоту зданий, и аэродинамический коэффициент с, учитывающий его форму. Для большинства зданий из дерева и пластмасс, высота которых не превышает 10 м, к = 1.
Аэродинамический коэффициент с зависит от формы здания, его абсолютных и относительных размеров, уклонов, относительных высот покрытий и направления ветра. На большинство скатных покрытий, угол наклона которых не превышает а= 14°, ветровая нагрузка действует в виде отсоса W-. При этом она в основном не увеличивает, а уменьшает усилия в конструкциях от постоянных и снеговых нагрузок и при расчете может не учитываться в запас прочности. Ветровая нагрузка должна обязательно учитываться при расчете стоек и стен зданий, а также при расчете конструкций треугольной и стрельчатой формы.
Расчетная ветровая нагрузка равна нормативной, умноженной на коэффициент надежности у= 1,4. Таким образом, w = = w"y.
Нормативные сопротивления древесины R H (МПа) являются основными характеристиками прочности древесины чистых от пороков участков. Они определяются по результатам многочисленных лабораторных кратковременных испытаний малых стандартных образцов сухой древесины влажностью 12 % на растяжение, сжатие, изгиб, смятие и скалывание.
95 % испытанных образцов древесины будут при сжатии иметь прочность, равную или большую, чем ее нормативное значение.
Значения нормативных сопротивлений, приведенные в прилож. 5, практически используются при лабораторном контроле прочности древесины в процессе изготовления деревянных конструкций и при определении несущей способности эксплуатируемых несущих конструкций при их обследованиях.
Расчетные сопротивления древесины R (МПа) - это основные характеристики прочности реальной древесины элементов реальных конструкций. Эта древесина имеет естественные допускаемые пороки и работает под нагрузками в течение многих лет. Расчетные сопротивления получаются на основании нормативных сопротивлений с учетом коэффициента надежности по материалу у и коэффициента длительности нагружения т ал по формуле
R= R H m a Jy.
Коэффициент у значительно больше единицы. Он учитывает снижение прочности реальной древесины в результате неоднородности строения и наличия различных пороков, которых не бывает в лабораторных образцах. В основном прочность древесины снижают сучки. Они уменьшают рабочую площадь сечения, перерезая и раздвигая ее продольные волокна, создают эксцентриситет продольных сил и наклон волокон вокруг сучка. Наклон волокон вызывает растяжение древесины поперек и под углом к волокнам, прочность которой в этих направлениях значительно ниже, чем вдоль волокон. Пороки древесины почти в два раза снижают прочность древесины при растяжении и примерно в полтора раза при сжатии. Трещины наиболее опасны в зонах работы древесины на скалывание. С увеличением размеров сечений элементов напряжения при их разрушении уменьшаются за счет большей неоднородности распределения напряжений по сечениям, что тоже учитывается при определении расчетных сопротивлений.
Коэффициент длительности нагружения т дл <С 1- Он учитывает, что древесина без пороков может неограниченно долго выдерживать лишь около половины той нагрузки, которую она выдерживает при кратковременном нагружении в процессе испытаний. Следовательно, ее длительное R in сопротивление Я йЛ почти Щ^ вдвое ниже кратковременного / t g.
Качество древесины естественно влияет на величины ее расчетных сопротивлений. Древесина 1-го сорта - с наименьшими пороками имеет наибольшие расчетные сопротивления. Расчетные сопротивления древесины 2-го и 3-го сортов соответственно ниже. Например, расчетное сопротивление древесины сосны и ели 2-го сорта сжатию получается из выражения
%. = # с н т дл /у= 25-0,66/1,25 = 13 МПа.
Расчетные сопротивления древесины сосны и ели сжатию, растяжению, изгибу, скалыванию и смятию приведены в прилож. 6.
Коэффициенты условий работы т к расчетным сопротивлениям древесины учитывают условия, в которых изготовляются и работают деревянные конструкции. Коэффициент породы т„ учитывает различную прочность древесины разных пород, отличающихся от прочности древесины сосны и ели. Коэффициент нагрузки т„ учитывает кратковременность действия ветровой и монтажных нагрузок. При смятии т н = 1,4, при остальных видах напряжений т н = 1,2. Коэффициент высоты сечений при изгибе древесины клеедеревянных балок с высотой сечения более 50 см /72б снижается от 1 до 0,8, при высоте сечения 120 см - еще более. Коэффициент толщины слоев клеедеревянных элементов учитывает повышение их прочности при сжатии и изгибе по мере уменьшения толщины склеиваемых досок, в результате чего увеличивается однородность строения клееной древесины. Значения его находятся в пределах 0,95...1,1. Коэффициент гнутья m rH учитывает дополнительные напряжения изгиба, возникающие при выгибе досок в процессе изготовления гнутых клеедеревянных элементов. Он зависит от отношения радиуса выгиба к толщине досок г/б и имеет значения 1,0...0,8 при увеличении этого отношения от 150 до 250. Коэффициент температуры m t учитывает снижение прочности древесины конструкций, работающих при температуре от +35 до +50 °С. Он уменьшается от 1,0 до 0,8. Коэффициент влажности т вл учитывает снижение прочности древесины конструкций, работающих во влажной среде. При влажности воздуха в помещениях от 75 до 95 % т вл = 0,9. На открытом воздухе в сухой и нормальных зонах т вл = 0,85. При постоянном увлажнении и в воде т вл = 0,75. Коэффициент концентрации напряжения т к = 0,8 учитывает местное снижение прочности древесины в зонах врезками и отверстиями при растяжении. Коэффициент длительности нагрузок т дл = 0,8 учитывает снижение прочности древесины в результате того, что длительные нагрузки составляют иногда более 80 % от общей суммы нагрузок, действующих на конструкцию.
Модуль упругости древесины , определенный при кратковременных лабораторных испытаниях, Е кр = 15-Ю 3 МПа. При учете деформаций при длительном нагружении, при расчете по прогибам £=10 4 МПа (прилож. 7).
Нормативные и расчетные сопротивления строительной фанеры были получены теми же способами, что и для древесины. При этом учитывалась ее листовая форма и нечетное число слоев с взаимно перпендикулярным направлением волокон. Поэтому прочность фанеры по этим двум направлениям различна и вдоль наружных волокон она несколько выше.
Наиболее широко применяется в конструкциях семислойная фанера марки ФСФ. Ее расчетные сопротивления вдоль волокон наружных шпонов равны: растяжению # ф. р = 14 МПа, сжатию #ф. с = 12 МПа, изгибу из плоскости /? ф.„ = 16 МПа, скалыванию в плоскости # ф. ск = 0,8 МПа и срезу /? ф. ср - 6 МПа. Поперек волокон наружных шпонов эти величины соответственно равны: растяжению Я ф _ р = 9 МПа, сжатию # ф. с = 8,5 МПа, изгибу # Ф.и = 6,5 МПа, скалыванию R$. CK = 0,8 МПа, срезу # ф. ср = = 6 МПа. Модули упругости и сдвига вдоль наружных волокон равны соответственно Ё ф = 9-10 3 МПа и б ф = 750 МПа и поперек наружных волокон £ ф = 6-10 3 МПа и G$ = 750 МПа.
Расчет элементов конструкций цельного сечения
В соответствии с действующими в России нормами деревянные конструкции должны рассчитываться по методу предельных состояний.
Предельными являются такие состояния конструкций, при которых они перестают удовлетворять требованиям эксплуатации. Внешней причиной, которая приводит к предельному состоянию является силовое воздействие (внешние нагрузки, реактивные силы). Предельные состояния могут наступать под влиянием условий работы деревянных конструкций, а также качества, размеров и свойств материалов. Различают две группы предельных состояний:
- 1 - по несущей способности (прочности, устойчивости).
- 2 - по деформациям (прогибам, перемещениям).
Первая группа предельных состояний характеризуется потерей несущей способности и полной непригодностью к дальнейшей эксплуатации. Является наиболее ответственной. В деревянных конструкциях могут возникать следующие предельные состояния первой группы: разрушение, потеря устойчивости, опрокидывание, недопустимая ползучесть. Эти предельные состояния не наступают, если выполняются условия:
ф? R ск (или R ср ),
т.е. когда нормальные напряжения (у ) и касательные напряжения (ф ) не превышают некоторой предельной величины R, называемой расчетным сопротивлением.
Вторая группа предельных состояний характеризуется такими признаками, при которых эксплуатация конструкций или сооружений хотя и затруднена, однако, полностью не исключается, т.е. конструкция становится непригодной только к нормальной эксплуатации. Пригодность конструкции к нормальной эксплуатации обычно определяется по прогибам
f ? [f], или
f/l ? .
Это означает, что изгибаемые элементы или конструкции пригодны к нормальной эксплуатации, когда наибольшая величина отношения прогиба к пролету меньше предельно допустимого относительного прогиба (по СНиП II-25-80). конструкция сечение древесина изгиб
Цель расчета конструкций - не допустить наступления ни одного из возможных предельных состояний, как при транспортировке и монтаже, так и при эксплуатации конструкций. Расчет по первому предельному состоянию производится по расчетным значениям нагрузок, а по второму - по нормативным. Нормативные значения внешних нагрузок приведены в СНиП «Нагрузки и воздействия». Расчетные значения получают с учетом коэффициента безопасности по нагрузке г n . Конструкции рассчитывают на неблагоприятное сочетание нагрузок (собственный вес, снег, ветер) вероятность которых учитывается коэффициентами сочетаний (по СНиП «Нагрузки и воздействия»).
Основной характеристикой материалов, по которой оценивается их способность сопротивляться силовым воздействиям, является нормативное сопротивление R н . Нормативное сопротивление древесины вычисляется по результатам многочисленных испытаний малых образцов чистой (без включения пороков) древесины одной породы, влажностью 12%:
R н =
Где - среднее арифметическое значение предела прочности,
V - вариационный коэффициент,
t - показатель достоверности.
Нормативное сопротивление R н является минимальным вероятностным пределом прочности чистой древесины, получаемым при статической обработке результатов испытаний стандартных образцов малого размера на кратковременную нагрузку.
Расчетное сопротивление R - это максимальное напряжение, которое может выдержать материал в конструкции не разрушаясь при учете всех неблагоприятных факторов в условиях эксплуатации, снижающих его прочность.
При переходе от нормативного сопротивления R н к расчетному R необходимо учесть влияние на прочность древесины длительного действия нагрузки, пороков (сучков, косослоя и пр.), перехода от малых стандартных образцов к элементам строительных размеров. Совместное влияние всех этих факторов учитывается коэффициентом безопасности по материалу (к ). Расчетное сопротивление получают делением R н на коэффициент безопасности по материалу:
R= R н /к,

к дл =0,67 - коэффициент длительности при совместном действии постоянных и временных нагрузок;
к одн = 0,27ч0,67 - коэффициент однородности, зависящий от вида напряженного состояния, учитывающий влияние пороков на прочность древесины.
Минимальное значение к одн принимается при растяжении, когда влияние пороков особенно велико. Расчетные сопротивления к приведены в табл. 3 СНиП II-25-80 (для древесины хвойных пород). R древесины других пород получают с помощью переходных коэффициентов, также приведенных в СНиПе.
Сохранность и прочность древесины и деревянных конструкций зависят от температурно-влажностных условий. Увлажнение способствует загниванию древесины, а повышенная температура (за известным пределом) снижает ее прочность. Учет этих факторов требует введения коэффициентов условия работы: m в ?1, m Т ?1.
Кроме этого СНиП предполагает учет коэффициента слойности для клееных элементов: m сл = 0,95ч1,1;
балочный коэффициент для высоких балок, высотой более 50 см.: m б ?1;
коэффициент антисептирования: m а ?0,9;
коэффициент гнутья для гнутоклееных элементов: m гн ?1 и др.
Модуль упругости древесины независимо от породы принимается равным:
Е =10000 МПа;
Е 90 =400 МПа.
Расчетные характеристики строительной фанеры также приведены в СНиПе, причем, при проверке напряжений в элементах из фанеры, как и для древесины, вводят коэффициенты условия работы m . Кроме этого для расчетного сопротивления древесины и фанеры вводится коэффициент m дл =0,8 в случае, если суммарное расчетное усилие от постоянных и временных нагрузок превышает 80% полного расчетного усилия. Этот коэффициент вводится в дополнение к тому снижению, которое включено в коэффициент безопасности по материалу.
Элементами деревянных конструкций называют доски, бруски, брусья и бревна цельного сечения с размерами, указанными в сортаментах пилёных и круглых материалов. Они могут являться самостоятельными конструкциями, например, балками или стойками, а также стержнями более сложных конструкций. Усилия в элементах определяют общими методами строительной механики. Проверка прочности и прогибов элемента заключается в определении напряжений в сечениях, которые не должны превышать расчетных сопротивлений древесины, а также его прогибов, которые не должны превосходить предельных, установленных нормами проектирования. Деревянные элементы рассчитывают в соответствии со СНиП II-25-80.
Растянутые элементы

На растяжение работают нижние пояса и отдельные раскосы ферм, затяжки арок и других сквозных конструкций. Растягивающее усилие N действует вдоль оси элемента и во всех точках его поперечного сечения возникают растягивающие напряжения у , которые с достаточной точностью считаются одинаковыми по величине.
Древесина на растяжение работает почти упруго и показывает высокую прочность. Разрушение происходит хрупко в виде почти мгновенного разрыва. Стандартные образцы при испытаниях на растяжение имеют вид «восьмерки».
Как видно из диаграммы растяжения древесины без пороков, зависимость деформаций от напряжений близка к линейной, а прочность достигает 100 МПа.
Однако прочность реальной древесины при растяжении, учитывая ее значительные колебания, большое влияние пороков и длительности нагружения значительно ниже: для неклееной древесины I сорта R р =10 МПа, для клееной древесины влияние пороков уменьшается, поэтому R р =12 МПа. Прочность растянутых элементов в тех местах, где есть ослабления снижается в результате концентрации напряжений у их краев, т.е. вводится коэффициент условия работы m 0 =0,8. Тогда получается расчетное сопротивление R р =8 МПа. Проверочный расчет растянутых элементов производится по формуле:
Площадь рассматриваемого поперечного сечения, причем ослабления, расположенные на участке длиной 20 см. считаются совмещенными в одном сечении. Для подбора сечений пользуются этой же формулой, но относительно искомой (требуемой) площади.
Сжатые элементы

На сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм. В сечениях элемента от сжимающего усилия N, действующего вдоль его оси, возникают почти одинаковые по величине сжимающие напряжения у (эпюра прямоуголная).
Стандартные образцы при испытании на сжатие имеют вид прямоугольной призмы с размерами, указанными на рис. 2.
Древесина работает на сжатие надежно, но не вполне упруго. Примерно до половины предела прочности рост деформаций происходит по закону близкому к линейному, и древесина работает почти упруго. При росте нагрузки увеличение деформаций все более опережает рост напряжений, указывая на упруго-пластический характер работы древесины.
Разрушение образцов без пороков происходит при напряжениях, достигающих 44 МПа, пластично, в результате потери устойчивости ряда волокон, о чем свидетельствует характерная складка. Пороки меньше снижают прочность древесины, чем при растяжении, поэтому расчетное сопротивление реальной древесины при сжатии выше и составляет для древесины 1 сорта R с = 14ч16 МПа, а для 2 и 3 сортов эта величина немного ниже.
Расчет на прочность сжатых элементов производится по формуле:
где R с - расчетное сопротивление сжатию.
Аналогичным образом рассчитываются и сминаемые по всей поверхности элементы. Сжатые стержни, имеющие большую длину и не закрепленные в поперечном направлении должны быть, помимо расчета на прочность, рассчитаны на продольный изгиб. Явление продольного изгиба заключается в том, что гибкий центрально-сжатый прямой стержень теряет свою прямолинейную форму (теряет устойчивость) и начинает выпучиваться при напряжениях, значительно меньших предела прочности. Проверку сжатого элемента с учетом его устойчивости производят по формуле:

где - расчетная площадь поперечного сечения,
ц - коэффициент продольного изгиба.
принимается равной:
- 1. При отсутствии ослаблений =,
- 2. При ослаблениях, не выходящих на кромки, если площадь ослаблений не превышает 25% , =,
- 3. То же, если площадь ослаблений превышает 20% , =4/3 ,
При симметричных ослаблениях, выходящих на кромки =,
При несимметричном ослаблении, выходящем на кромки, элементы рассчитывают как внецентренно сжатые.
Коэффициент продольного изгиба ц всегда меньше 1, учитывает влияние устойчивости на снижение несущей способности сжатого элемента в зависимости от его расчетной максимальной гибкости л .
Гибкость элемента равна отношению расчетной длины l 0 к радиусу инерции сечения элемента:
Расчетную длину элемента l 0 следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент м 0 :
l 0 =l м 0 ,
где коэффициент м 0 принимается в зависимости от типа закрепления концов элемента:
- - при шарнирно закрепленных концах м 0 =1;
- - при одном шарнирно закрепленном, а другом защемленном м 0 =0,8;
- - при одном защемленном, а другом свободном нагруженном конце м 0 =2,2;
- - при обоих защемленных концах м 0 =0,65.
Гибкость сжатых элементов ограничивается с тем, чтобы они не получились недопустимо гибкими и недостаточно надежными. Отдельные элементы конструкций (отдельные стойки, пояса, опорные раскосы ферм и т.п.) должны иметь гибкость не более 120. Прочие сжатые элементы основных конструкций - не более 150, элементы связей - 200.
При гибкости более 70 (л >70) сжатый элемент теряет устойчивость, когда напряжения сжатия в древесине еще невелики и она работает упруго.
Коэффициент продольного изгиба (или коэффициент устойчивости), равный отношению напряжения в момент потери устойчивости у кр к пределу прочности при сжатии R пр , определяют по формуле Эйлера с учетом постоянного отношения модуля упругости древесины к пределу прочности:
А =3000 - для древесины,
А =2500 - для фанеры.
При гибкостях, равных и меньших 70 (л ?70) элемент теряет устойчивость, когда напряжения сжатия достигают упругопластической стадии и модуль упругости древесины понижается. Коэффициент продольного изгиба при этом определяют с учетом переменного модуля упругости по упрощенной теоретической формуле:
Где =0,8 - коэффициент для древесины;
1 - коэффициент для фанеры.
При подборе сечения используют формулу расчета на устойчивость, предварительно задаваясь величиной л и ц .
Изгибаемые элементы

В изгибаемых элементах от нагрузок, действующих поперек продольной оси, возникают изгибающие моменты М и поперечные силы Q , определяемые методами строительной механики. Например, в однопролетной балке пролетом l от равномерно-распределенной нагрузки q возникают изгибающие моменты и поперечные силы.
От изгибающего момента в сечениях элемента возникают деформации и напряжения изгиба у , которые состоят из сжатия в одной части сечения и растяжения в другой, в результате элемент изгибается.
Диаграмма как и для сжатия, примерно до половины, имеет линейное очертание, затем изгибается, показывая ускоренный рост прогибов.
80 МПа - предел прочности чистой древесины на изгиб при кратковременных испытаниях. Разрушение образца начинается с появления складок в крайних сжатых волокнах и завершается разрывом крайних растянутых. Расчетное сопротивление изгибу по СНиП II-25-80 рекомендуется принимать таким же, как и при сжатии, т.е. для 1 сорта R и =14 МПа - для элементов прямоугольного сечения высотой до 50 см. Брусья с размерами сечения 11 - 13 см. при высоте сечения 11 - 50 см. имеют меньше перерезанных волокон при распиловке, чем доски, поэтому их прочность повышается до R и =15 МПа. Бревна шириной свыше13 см. при высоте сечения 13 - 50 см. совсем не имеют перерезанных волокон, поэтому R и =16 МПа.
1. Расчет изгибаемых элементов на прочность
Производится по формуле:
у= , где
М - максимальный изгибающий момент,
W расч - расчетный момент сопротивления поперечного сечения.
Для наиболее распространенного прямоугольного сечения
Подбор сечения изгибаемых элементов производится по этой же формуле, определяя, затем, задавая один из размеров сечения (b или h ), находят другой размер.
2. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования элементов прямоугольного постоянного сечения
Производят по формуле:
у= , где
М - максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке l p ,
W бр - максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке l p ,
ц м - коэффициент устойчивости.
Коэффициент ц м для изгибаемых элементов прямоугольного постоянного поперечного сечения шарнирно-закрепленных от смещения из плоскости изгиба, следует определять по формуле:
Где l p - расстояние между опорными сечениями элемента (расстояние между точками закрепления сжатого пояса),
b - ширина поперечного сечения,
h - максимальная высота поперечного сечения на участке l p ,
k ф - коэффициент, зависящий от формы эпюры на участке l p (определяется по таблице СНиП II-25-80).
При расчете элементов переменной высоты сечения значение коэффициента ц м следует умножать на коэффициент k жм , а при подкреплении из плоскости изгиба в промежуточных точках растянутой кромки - на коэффициент k пм .
Оба эти коэффициента определяются по СНиП.
При наличии точек закрепления растянутых зон n? 4, k жм =1.
Проверку устойчивости плоской формы изгиба элементов постоянного двутаврового или коробчатого сечения следует производить в тех случаях, когда l p ? 7b , где b - ширина сжатого пояса поперечного сечения. Расчет следует производить по формуле:
Где ц - коэффициент продольного изгиба сжатого пояса,
R c - расчетное сопротивление сжатию,
W бр - момент сопротивления брутто, в случае фанерных стенок - приведенный момент сопротивления в плоскости изгиба элемента.
3. Проверка на скалывание при изгибе
Выполняется по формуле Журавского:
Где Q - расчетная поперечная сила;
I бр - момент инерции брутто рассматриваемого сечения;
S бр - статический момент брутто сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси;
b - ширина сечения;
R ск - расчетное сопротивление скалыванию при изгибе (для древесины I сорта R ск =1,8 МПа для неклееных элементов, R ск =1,6 МПа - для клееных элементов вдоль волокон).
В балках прямоугольного сечения при l/h? 5 скалывания не происходит, однако оно может быть в элементах других форм сечения, например, в двутавровых балках с тонкой стенкой.
4. Проверка изгибаемых элементов по прогибам
Определяется относительный прогиб, значение которого не должно превышать предельного значения, регламентированного СНиПом:
Наибольший прогиб f шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечения следует определять по формуле:

Где f 0 - прогиб балки постоянного сечения без учета деформаций сдвига (например, для однопролетной балки;
h - наибольшая высота сечения;
k - коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, для балки постоянного сечения k =1;
с - коэффициент, учитывающий деформации сдвига от поперечной силы.
Значения коэффициентов k и с приведены в СНиП.
Клееные криволинейные элементы, изгибаемые моментом М , уменьшающим их кривизну, следует проверять дополнительно на радиальные растягивающие напряжения по формуле:
у r =

где у 0 - нормальные напряжения в крайнем волокне растянутой зоны.
у i - нормальные напряжения в промежуточном волокне сечения для которого определяются радиальные растягивающие напряжения;
h i - расстояние между крайними и рассматриваемыми волокнами;
r i - радиус кривизны линии, проходящей через центр тяжетси эпюры нормальных растягивающих напряжений, заключенной между крайними и рассматриваемыми волокнами.
Косой изгиб
Возникает в элементах, оси сечений которых расположены наклонно к направлению нагрузок, как например, в брусчатых прогонах скатных покрытий.

q x =qsinб;
q y =qcosб;
M x =Msinб;
M y =Mcosб.
и изгибающие моменты М при косом изгибе под углом б раскладываются на нормальную (q y ) и скатную (q x ) составляющие.
Проверку прочности при косом изгибе производят по формуле:

Подбор сечений косоизгибаемых элементов производят методом попыток. Расчет по прогибам производят с учетом геометрической суммы прогибов относительно каждой из осей сечения:

Растянуто-изгибаемые элементы
Работают одновременно на растяжение и изгиб. Так работают, например, растянутый нижний пояс фермы с межузловой нагрузкой; стержни, в которых растягивающие усилия действуют с эксцентриситетом относительно оси (такие элементы называют внецентренно-растянутыми). В сечениях растянуто-изгибаемого элемента от продольной растягивающей силы N возникают равномерные растягивающие напряжения, а от изгибающего момента М - напряжения изгиба. Эти напряжения суммируются, благодаря чему растягивающие напряжения увеличиваются, а сжимающие уменьшаются. Расчет растянуто-изгибаемых элементов производится по прочности с учетом всех ослаблений:

Отношение R p /R u позволяет привести напряжения растяжения и изгиба к единому значению для сравнения их с расчетным сопротивлением растяжению.
Сжато-изгибаемые элементы

Работают одновременно на сжатие и изгиб. Так работают, например, верхние сжатые пояса ферм, нагруженные дополнительно межузловой поперечной нагрузкой, а также при эксцентричном приложении сжимающей силы (внецентренно-сжатые элементы).
В сечениях сжато-изгибаемого элемента возникают равномерные напряжения сжатия от продольных сил N и напряжения сжатия и растяжения от изгибающего момента М , которые суммируются.
Искривление сжато-изгибаемого элемента поперечной нагрузкой приводит к появлению дополнительного изгибающего момента с с максимальным значением:
М N =N·f ,
Где f - прогиб элемента.
Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов выполняют по формуле:

Где М д - изгибающий момент по деформированной схеме от действия поперечных и продольных нагрузок.
Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического и близких к ним очертаний:
Где М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;
о - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле:

Где ц - коэффициент продольного изгиба (коэффициент устойчивости) для сжатых элементов.
Кроме проверки на прочность, сжато-изогнутые элементы проверяются на устойчивость по формуле:

Где F бр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l p ;
W бр - максимальный момент сопротивления на рассматриваемом участке l p ;
n =2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования,
n =1 - для элементов, имеющих закрепления в растянутой зоне из плоскости деформирования;
ц - коэффициент устойчивости для сжатия, определяемый по формуле:
Где А =3000 - для древесины,
А =2500 - для фанеры;
ц м - коэффициент устойчивости для изгиба, формула для определения этого коэффициента была дана раньше.
Тема 3. Расчет металлических конструкций по методу предельных
состояний
Понятие о предельных состояниях конструкций; расчетные ситуации. Расчет конструкций по первой группе предельных состояний. Расчет конструкций по второй группе состояний. Нормативные и расчетные сопротивления
Все строительные конструкции, в том числе и металлические, рассчитываются в настоящее время по методу предельных состояний. В основе метода лежит поня- тие о предельных состояниях конструкций. Под предельными подразумеваются такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляе- мым к ним в процессе эксплуатации или при возведении требованиям, заданным в соответствии с назначением и ответственностью сооружений.
В металлических конструкциях различают две группы предельных состояний:
Предельные состояния первой группы характеризуются потерей несущей способности и полной непригодностью конструкций к эксплуатации. К предельным состояниям первой группы относятся:
Разрушение любого характера (вязкое, хрупкое, усталостное);
Общая потеря устойчивости формы;
Потеря устойчивости положения;
Переход конструкции в изменяемую систему;
Качественное изменение конфигурации;
Развитие пластических деформаций, чрезмерных сдвигов в соединениях
Выход за границы первой группы предельных состояний означает полную утрату работоспособности конструкции.
Предельные состояния второй группы характеризуются непригодностью к нормальной эксплуатации, вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, углов поворота, колебаний и т. д.), а также недопустимого раскрытия трещин (для железобетонных конструкций).
В соответствии с действующими нормами при расчете строительных конструкций реализуются две расчетные ситуации: аварийная и установившаяся.
Расчет по первой группе предельных состояний направлен на предотв- ращение аварийной расчетной ситуации, которая может возникнуть не более одного раза в течение всего срока эксплуатации конструкции.
Расчет по второй группе предельных состояний характеризует установив- шуюся расчетную ситуацию, соответствующую нормативным условиям эксплуатации.
Расчет конструкции, направленной на предотвращение предельных состояний первой группы (аварийной расчетной ситуации) выражается неравенством:
N ≤ Ф (3.1)
где N – усилие в рассматриваемом элементе (продольная сила, изгибающий момент, поперечная сила)
Ф – несущая способность элемента
При аварийной расчетной ситуации усилие N зависит от предельной расчетной нагрузки F m , определяемой по формуле:
F m = F 0 ∙ g fm
где F 0
g fm - коэффициент надежности по предельному значению нагрузки, учитывающий возможное отклонение нагрузки в неблагоприятную сторону. Характеристическое значение нагрузки F 0 и коэффициент g fm определяют по значениям ДБН .
При подсчете нагрузок, как правило, учитывают коэффициент надежности по назначению сооружению g n , зависящий от степени ответственности сооружения
F m = F 0 ∙ g fm ∙ g n
Значение коэффициента g n приведены в табл. 3.1
Таблица 3.1 Коэффициенты надежности по назначению сооружения g n
| Класс объекта | Степень ответственности | Примеры объектов | g n |
| I | Особо важное народно хозяйственное и (или) социальное значение | Главные корпуса ТЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой более 200 м, телебашни, крытые спортивные сооружения, театры, кинотеатры, детские сады, больницы, музеи. | |
| II | Важное народно-хозяйственное и (или) социальное значение | Объекты, ни вошедшие в классы I и III | 0,95 |
| III | Ограниченное народнохозяйственное и социальное значение | Склады без процессов сортировки и упаковки для храпения сельскохозяйственных продуктов, удобрений, химикатов, торфа и др., теплицы, одноэтажные жилые здания, опоры связи и освещения, ограды, временные здания и сооружения и т.д. | 0,9 |
Правую часть неравенства (3.1) можно представить в виде
Ф = SR y g c (3.2)
где R y - расчетное сопротивление стали, установленное по пределу текучести, S - геометрическая характеристика сечения (при растяжении или сжатии – площадь сечения А , при изгибе – момент сопротивления W и т. д.),
g c - коэффициент условия работы конструкции, значения которого
установлены СНиП и приведены в табл. А 1 приложения А.
Подставляя в формулу (3.1) значение (3.2), получим
N ≤ SR y g c
Для растянутых элементов при S = A
N ≤ AR y g c
Разделив левую и правую части неравенства на А, получим условие прочности растянутого элемента
Для изгибаемых элементов при S=W
M ≤ WR y g c
Условие прочности изгибаемого элемента
![]()
Формула для проверки устойчивости сжатого элемента
![]()
При расчете конструкций, работающих при повторных нагружениях (например, при расчете подкрановых балок) для определения усилий используют циклическую расчетную нагрузку, значение которой определяют по формуле
F c = F 0 g fc g n
где F 0 - характеристическое значение крановой нагрузки;
g fc - коэффициент надежности по циклическому расчетному значению крановой нагрузки
Расчет стальных конструкций, направленный на предотвращение предельных состояний второй группы выражается неравенством
d ≤ [d ], (3.3)
где d - деформации или перемещения конструкций, возникающие от эксплуатационного расчетного значения нагрузок; для определения можно использовать методы строительной механики (например, метод Мора, начальных параметров);
[d ] - предельные деформации или перемещения, установленные нормами .
Эксплуатационное расчетное значение нагрузки характеризует условия нормальной эксплуатации и определяется по формуле
F l = F 0 g f е g n
где F 0 - характеристическое значение нагрузки,
g f е - коэффициент надежности по эксплуатационной расчетной нагрузке.
Для изгибаемых элементов (балок, ферм) нормируется относительный прогиб f/l , где f - абсолютный прогиб, l - пролет балки.
Формула для проверки жесткости балки на двух опорах имеет вид
(3.4)
где - предельный относительный прогиб;
для главных балок = 1/400,
для балок настила = 1/250,
q e - эксплуатационное расчетное значение нагрузки, определяемое по формуле
q e = q 0 g fe g n
Характеристическое значение нагрузки q e и коэффициент надежности по эксплуатационной расчетной нагрузке g fe принимаются по указаниям норм .
Ко второй группе предельных состояний относится также расчет на трещиностойкость в железобетонных конструкциях.
Для некоторых материалов, например, пластмасс характерна ползучесть – нестабильность деформаций во времени. В этом случае проверку жесткости конструкций следует выполнять с учетом ползучести. В таких расчетах используют квазипостоянную расчетную нагрузку, значение которой определяют по формуле:
F p = F 0 g fp g n
где F 0 - характеристическое значение квазипостоянной нагрузки;
g fp - коэффициент надежности для квазипостоянной расчетной нагрузки.
В металлических конструкциях различают два вида расчетного сопротивления R :
- R y - расчетное сопротивление, установленное по пределу текучести и используемое в расчетах, предполагающих упругую работу материала;
- R u - расчетное сопротивление, установленное по пределу прочности и используемое в расчетах конструкций, где допустимы значительные пластичные деформации.
Расчетное сопротивление R y и R u определяются по формулам:
R y = R yn /g m и R u = R un /g m
в которых R yn и R un - нормативные сопротивления, соответственно равные
R yn = s m
R un = s в
Где s m - предел текучести,
s в - предел прочности (временного сопротивления) материала;
g m - коэффициент надежности по материалу, учитывающий изменчивость свойств материала и выборочный характер испытаний образцов по определе- нию s m и s в , а также масштабный фактор – механические характеристики определяются на малых образцах при кратковременном одноосном растяже- нии, в то время как металл работает длительное время в большеразмерных конструкциях.
Значение нормативных сопротивлений R yn = s m и R un = s в , а также значения коэффициента g m устанавливают статистически. Нормативные сопротивления имеют статистическую обеспеченность не менее 0,95, т.е. в 95 случаях из 100 s m и s в будут не менее значений, указанных в сертификате. Коэффициент надежности по материалу g m установлен на основании анализа кривых распределения результатов испытаний стали. Значения этого коэффициента в зависимости от ГОСТ или ТУ на сталь дает табл. 2 СНиП . Значения этого коэффициента изменяются от 1,025 до 1,15.
Нормативные R yn и R un и расчетные R y и R u сопротивления для разных марок стали в зависимости от вида проката (лист или фасон) м его толщины представлены в табл. 51 СНиП . В расчетах также используют расчетное сопротивление на сдвиг (срез) R s =0,58R y , на смятие R p = R u и др.
Нормативные и расчетные сопротивления для некоторых наиболее применяемых марок сталей приведены в табл. 3.2 .
Таблица 3.2. Нормативные и расчетные сопротивления стали по
ГОСТ 27772-88.
| Сталь | Таблица проката | Нормативные сопротивления, МПа, проката | Расчетные сопротивления, МПа, проката | ||||||
| листового | фасонного | листового | фасонного | ||||||
| R yn | R un | R yn | R un | R yn | R un | R yn | R un | ||
| С235 | 2-20 2-40 | ||||||||
| С245 | 2-20 2-30 | - | - | - | - | ||||
| С255 | 4-10 10-20 20-40 | ||||||||
| С275 | 2-10 10-20 | ||||||||
| С285 | 4-10 10-20 | ||||||||
| С345 | 2-10 20-20 20-40 | ||||||||
| С345 | 4-10 | ||||||||
| С375 | 2-10 10-20 20-40 |
Таким образом, в методе предельных состояний все исходные величины, случайные по своей природе, представляются в нормах некоторыми нормативными значениями, а влияние их изменчивости на конструкцию учитывается соответствующими коэффициентами надежности. Каждый из введенных коэффициентов учитывает изменчивость лишь одной исходной величины (нагрузки, условий работы, свойств материалов, степени ответственности сооружения). Эти коэффициенты часто называют частными, а сам метод расчета по предельным состояниям за рубежом называют методом частных коэффициентов.
Литература: , с. 50-52; с. 55-58.
Тесты для самоконтроля
I. Потеря устойчивости относится к предельным состояниям:
1. I группы;
2. II группы;
3. III группы.
II. Коэффициент γ m учитывает:
1. условия работы конструкции;
3. изменчивость нагрузок.
III. Расчетное сопротивление Ry определяют по формуле:
1. Ry = Ryn / γ m ;
2. Ry = Run / γ n ;
3. Ry = Run / γ c.
IV. Непригодность конструкций к эксплуатации характеризует предель-
ное состояние:
1. I группы;
2. II группы;
3. III группы.
V. Коэффициент γ n учитывает:
1. Степень ответственности сооружения;
2. изменчивость свойств материала;
3. изменчивость нагрузок.
VI. Расчетное сопротивление Ry устанавливают:
1. по пределу упругости;
2. по пределу текучести;
3. по пределу прочности.
VII. Коэффициент γ fm применяют для определения расчетной нагрузки:
1. предельной;
2. эксплуатационной
3. циклической.
VIII. Расчет на устойчивость выполняют с учетом расчетной нагрузки:
1. предельной;
2. эксплуатационной
3.циклической.
IХ. Хрупкое разрушение относится к предельным состояниям:
1. I группы;
2. II группы;
3. III группы.
Х. Для одноэтажных жилых зданий коэффициент γ n принимают
1. γ n = 1;
2. γ n = 0,95;
3. γ n = 0,9;
ХI. Для особо ответственных зданий коэффициент γ n принимают
1.γ n = 1;
2.γ n = 0,95;
3.γ n = 0,9;
ХII. Ко второй группе предельных состояний относится расчет:
1. на прочность;
2. на жесткость;
3. на устойчивость.
3.2 Классификация нагрузок. Нагрузка от веса конструкции и грунта. Нагрузки на перекрытия и покрытия зданий. Снеговая нагрузка. Ветровая нагрузка. Сочетания нагрузок.
По характеру воздействия нагрузки делятся на: механические и немехани- ческой природы.
Механические нагрузки (силы, приложенные к конструкции, или вынужденные деформации) учитываются в расчетах непосредственно.
Воздействия немеханической природы , например, влияние агрессивной среды, как правило, в расчете учитывается косвенно.
В зависимости от причин возникновения нагрузки и воздействия подразделяют-
ся на основные и эпизодические.
В зависимости от изменчивости во времени нагрузки и воздействия подразде-
ляются на постоянные и переменные (временные). Переменные (временные)
нагрузки делятся на: длительные; кратковременные; эпизодические.
Основой для назначения нагрузок являются их характеристические значения.
Расчетные значения нагрузок определяются умножением характеристических
значений на коэффициент надежности по нагрузке, зависящий от вида нагруже-
ния. В зависимости от характера нагрузок и целей расчета используют четыре вида расчетных значений - предельное; эксплуатационное; циклическое; квазипостоянное.
Их значения определяют соответственно по формулам:
F m = F 0 · γ f m · γ n , (3.5)
F e = F 0 · γ f e · γ n , (3.6)
F c = F 0 · γ f c · γ n , (3.7)
F p = F 0 · γ f p · γ n , (3.8)
где F 0 – характеристическое значение нагрузки;
γ f m , γ f e , γ f c , γ f p - коэффициенты надежности по нагрузке;
γ n – коэффициент надежности по назначению сооружения, учитывающий
степень его ответственности (см. табл. 3.1).
Вес несущих и ограждающих конструкций здания;
Вес и давление грунтов (насыпей, засыпок);
Усилие от предварительного напряжения в конструкциях.
Вес временных перегородок, подливок, подбетонок под оборудование;
Вес стационарного оборудования и его заполнения жидкостями, сыпучими
Давление газов, жидкостей и сыпучих тел в ёмкостях и трубопроводах;
Нагрузки на перекрытия от складируемых материалов в складах, архивах и т.д.;
Температурные технологические воздействие от оборудования;
Вес слоя воды в водонаполненных покрытиях;
Вес отложения производственной пыли;
Воздействия, обусловленные деформациями основания без изменения структу-
ры грунта;
Воздействии, обусловленные изменением влажности, агрессивности среды,
усадкой и ползучестью материалов.
Снеговые нагрузки;
Ветровые нагрузки;
Гололедные нагрузки;
Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, включая мос-
товые и подвесные краны;
Температурные климатические воздействия;
Нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, обществен-
ных и сельскохозяйственных зданий;
Вес людей, ремонтных материалов в зоне обслуживания оборудования;
Нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и
испытательных режимах.
Сейсмические воздействия;
Взрывные воздействия;
Нагрузки аварийные, вызванные нарушениями технологического процесса, по-
ломкой оборудования;
Нагрузки, обусловленные деформациями основания с коренным изменением
структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его
в районах горных выработок и в карстовых районах.
Характеристические и расчетные значения эпизодических нагрузок определяются
специальными нормативными документами.
Характеристическое значение веса конструкций заводского изготовления следует определять на основании каталогов, стандартов, рабочих чертежей или
паспортных данных заводов-изготовителей. Для других конструкций (монолит-
ный железобетон, кирпичная кладка, грунт) значение веса определяют по проект-
ным размерам и плотности материалов. Для железобетона плотность принимается
ρ = 2500 кг/м 3 , для стали ρ = 7850 кг/м 3 , для кирпичной кладки ρ = 1800 кг/м 3 .
Постоянная нагрузка может иметь три расчетных значения:
Предельное, определяемое по формуле:
F m = F 0 · γ f m · γ n ,
Эксплуатационное, определяемое по формуле:
F e = F 0 · γ f e · γ n ,
Квазипостоянное, определяемое по формуле:
F p = F 0 · γ f p · γ n ,
В приведенных формулах γ n – коэффициент надежности по назначению
сооружения (см. табл. (3.1). Значения коэффициента надежности по предельному
значению нагрузки γ f m принимается по табл.3.3. Значение коэффициент надеж- ности по эксплуатационному значению нагрузки γ f e принимается равным 1,
т.е γ f e = 1 ; равным 1 принимается также значение коэффициента γ f p = 1, исполь-
зуемого для определения квазипостоянного расчетного значения нагрузки, приме-
няемого в расчетах на ползучесть.
Таблица 3.3 Значение коэффициента γ f m
Значения в скобках следует использовать при проверке устойчивости конструкции на опрокидывание и в иных случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкции.
В таблице 3.4 приведены характеристические значения равномерно распределен-
ных нагрузок на перекрытия жилых и общественных зданий.


Продолжение таблицы 3.4.

Предельное эксплуатационное значение нагрузок на перекрытия определяют
по формулам:
q m = q 0 · γ fm · γ n ,
q e = q 0 · γ fe · γ n .
Коэффициенты надежности для предельной нагрузки γ fm = 1,3 при q 0 < 2кН/м 2 ; при q 0 ≥ 2кН/м 2 γ fm = 1,2 . Коэффициент надежности для эксплуатационной нагрузки γ fe = 1.
является переменной, для которой установлены три расчетных значения: предельное, эксплуатационное и квазипостоянное. Для расчета без учета реологических свойств материала используют предельное и эксплуатационное расчетные значения снеговой нагрузки.Предельное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проек-
цию покрытия определяется по формуле:
S m = S 0 · C · γ fm , (3.9)
где S 0 – характеристическое значение снеговой нагрузки, равное весу снегового покрова на 1м 2 поверхности земли. Значения S 0 определяются в зависимости от снегового района по карте районирования или по приложению Е . На терри- тории Украины выделено шесть снеговых районов; максимальное значение характеристической нагрузки для каждого из снеговых районов приведены в таблице 3.5. Запорожье расположено в III снеговом районе.
Таблица 3.5.- Максимальные значения характеристической снеговой нагрузки
| Снеговой район | I | II | III | IV | V | VI |
| S 0 , Па |
Более точные значения характеристической снеговой нагрузки для некоторых
городов Украины приведены в таблице А.3 приложения А.
Коэффициент с в формуле (3.9) определяется по формуле:
С = μ · Се · Саlt ,
где: Се – коэффициент учитывающий режим эксплуатации кровли;
Саlt
μ - коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли
к снеговой нагрузке на покрытие, зависящий от формы кровли.
Для зданий с односкатными и двухскатными покрытиями (рис. 3.1) значения
коэффициента μ принимают равным:
μ = 1 при α ≤ 25 0
μ = 0 при α > 60 0 ,
где α – угол наклона кровли. Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с
двухскатными профилями (профиль б) , при этом вариант 2 – 20 0 ≤ α ≤ 30 0 ,
а вариант 3 – 10 0 ≤ α ≤ 30 0 только при наличии ходовых мостиков или аэрацион-
ных устройств по коньку покрытия.
Значение коэффициента μ для зданий
с покрытиями других очертаний мож-
но найти в приложении Ж .
Коэффициент Се в формуле (3.9), учи-
тывающий влияние режима эксплуата-
ции на накопление снега на кровле
(очистку, таяние и др.), устанавливается
заданием на проектирование. Для неутеп-
ленных покрытий цехов с повышенным
тепловыделением при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего
отвода талой воды следует принимать
Се =0,8. При отсутствии данных о режи-
ме эксплуатации кровли допускается
принимать Се =1 . Коэффициент Саlt – учитывает географическую высоту Н (км) размещения строительного объекта над уровнем моря. При Н < 0,5км, Саlt = 1 , при Н ≥ 0,5км значение Саlt можно определить по формуле:
Саlt = 1,4Н + 0,3
Коэффициент γ fm по предельному расчетному значению снеговой нагрузки в
формуле (3.9) определяется в зависимости от заданного среднего периода повто-
ряемости Т по таблице 3.6
Таблица 3.6. Коэффициент γ fm по предельному расчетному значению
снеговой нагрузки
Промежуточные значения γ fm
Для объектов массового строительства допускается период повторяемости аварийной ситуации Т Т е f (табл. А.3, прилож. А).
Эксплуатационное расчетное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:
S e = S o · C · γ fe , (3.10)
где S o и C – то же что и в формуле (3.9);
γ fe – коэффициент надежности по эксплуатационному значению снеговой
нагрузки, определяемый по таблице 3.7 в зависимости от доли времени
η на протяжении которой могут нарушаться условия второго предель-
ного состояния; промежуточное значение γ fe следует определять линей-
ной интерполяцией.
Таблица 3.7. Коэффициент γ fe по эксплуатационному значению снеговой нагрузки
| η | 0,002 | 0,005 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,1 |
| γ fe | 0,88 | 0,74 | 0,62 | 0,49 | 0,4 | 0,34 | 0,28 | 0,1 |
Значение η принимается по нормам проектирования конструкций или устанав-
ливается заданием на проектирование в зависимости от их назначения, ответствен-
ности и следствий выхода за предельное состояние. Для объектов массового строи-
тельства допускается принимать η = 0,02 (2% времени от срока службы сооруже-
является переменной, для которой установлены два расчет-ных значения: предельное и эксплуатационное.
Предельное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле:
W m = W 0 · C γ fm , (3.11)
где С – коэффициент определяемый по формуле (3.12);
γ fm – коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки;
W 0 - характеристическое значение ветровой нагрузки, равное средней (стати-
ческой) составляющей давления ветра на высоте 10м над поверхностью
земли. Значение W 0 определяется в зависимости от ветрового района по
карте районирования или по приложению Е .
На территории Украины выделено пять ветровых районов; максимальные характе-
ристические значения нагрузки для каждого из ветровых районов приведены в таб-
лице 3.8. Запорожье расположено в III ветровом районе.
Таблица 3.8. Максимальные характеристические значения ветровой нагрузки
| Ветровой район | I | II | III | IV | V |
| W 0 , |
Более точные значения характеристической ветровой нагрузки для некоторых городов Украины приведены в таблице А.2 прилож. А.
Коэффициент С в формуле (3.11) определяется по формуле:
С = Саер · Сh · Calt ·Crel · Cdir · Cd (3.12)
где Саер – аэродинамический коэффициент; Сh - коэффициент, учитывающий высоту сооружения; Calt – коэффициент географической высоты; Crel – коэффи -циент рельефа; Cdir – коэффициент направления; Cd – коэффициент динамич- ности.
Современные нормы предусматривают несколько аэродинамических коэффициентов:
Внешнего воздействия Се ;
Трения С f ;
Внутреннего воздействия C i ;
Лобового сопротивления С х ;
Поперечной силы С у .
Значения аэродинамических коэффициентов определяются по приложению И
в зависимости от формы сооружения или конструктивного элемента. При расчете рам каркасов зданий обычно используют аэродинамический коэффициент внешнего воздействия Се . На рисунке 3.2 представлены сооружения простейшей формы, схемы ветрового давления на поверхности и аэродинамические коэффициенты внешнего воздействия к ним.


а – отдельно стоящие плоские сплошные конструкции; б – здания с двускатными покрытиями.
Рис.3.2. Схемы ветровых нагрузок
Для зданий с двускатными покрытиями (рис.3.2,б) аэродинамический коэффициент
активного давления Се = + 0,8; значения коэффициентов Се1 и Се2 в зависимости от
размеров здания приведены в табл. 3.9 , коэффициент Се3 – в табл.3.10 .
Таблица 3.9. Значения коэффициентов Се1 и Се2
| Коэффициент | α, град. | Значения Се 1 ,Се2 при h / l , равном | ||||
| 0,5 | ≥ 2 | |||||
| Се1 | - 0,6 | - 0,7 | - 0,8 | |||
| + 0,2 | - 0,4 | - 0,7 | - 0,8 | |||
| + 0,4 | +0,3 | - 0,2 | - 0,4 | |||
| + 0,8 | +0,8 | +0,8 | +0,8 | |||
| Се2 | ≤ 60 | - 0,4 | - 0,4 | - 0,5 | - 0,8 | |
Таблица 3.10. Значения коэффициентов Се3
| b/ l | Значения Се3 при h / l , равном | ||
| ≤ 0,5 | ≥ 2 | ||
| ≤ 1 | - 0,4 | - 0,5 | - 0,6 |
| ≥ 2 | - 0,5 | - 0,6 | - 0,6 |
Знак «плюс» у коэффициентов соответствует направлению давления ветра на поверхность, знак «минус» - от поверхности. Промежуточные значения коэффи-циентов следует определять линейной интерполяцией. Максимальное значение коэффициента для откоса Се3 = 0,6.
Коэффициент высоты сооружения Сh учитывает увеличение ветровой нагрузки по высоте здания и зависит от типа окружающей местности и определяется по таблице 3.11.
Таблица 3.11. Значения коэффициентов Сh
| Z (м) | Сh для типа местности | |||
| I | II | III | IV | |
| ≤ 5 | 0,9 | 0,7 | 0,40 | 0,20 |
| 1,20 | 0,90 | 0,60 | 0,40 | |
| 1,35 | 1,15 | 0,85 | 0,65 | |
| 1,60 | 1,45 | 1,15 | 1,00 | |
| 1,75 | 1,65 | 1,35 | 1,10 | |
| 1,90 | 1,75 | 1,50 | 1,20 | |
| 1,95 | 1,85 | 1,60 | 1,25 | |
| 2,15 | 2,10 | 1,85 | 1,35 | |
| 2,3 | 2,20 | 2,05 | 1,45 |
Типы местности, окружающей сооружение, определяются для каждого расчет-
ного направления ветра в отдельности:
I – открытые поверхности морей, озер, а также равнины без препятствий, подвер-
гающиеся действию ветра на участке длиной не менее 3 км;
II – сельская местность с оградами (заборами), небольшими сооружениями, дома-
ми и деревьями;
III – пригородные и промышленные зоны, протяженные лесные массивы;
IV – городские территории, на которых по крайней мере 15% поверхности заняты
зданиями, имеющими среднюю высоту более 15 м.
Сооружение считается расположенным на местности данного типа для опреде-
ленного расчетного направления ветра, если в рассматриваемом направлении такая
местность имеется на расстоянии 30Z при полной высоте сооружения Z < 60м или
2 км при Z > 60м (Z – высота здания).
Коэффициент географической высоты Calt учитывает высоту Н (км) размещения
строительного объекта над уровнем моря и определяется по формуле:
Calt = 2Н, при Н > 0,5 км,
Calt = 1 , при Н ≤ 0,5 км.
Коэффициент рельефа Crel учитывает микрорельеф местности вблизи площад-
ки, на которой расположен строительный объект, и принимается равным единице
за исключением случаев, когда объект строительства расположен на холме или на
Коэффициент направления Cdir учитывает неравномерность ветровой нагрузки
по направлению ветра и, как правило, принимается равным единице. Cdir ≠ 1 при-
нимается при специальном обосновании только для открытой равнинной местнос-
Коэффициент динамичности Cd учитывает, влияние пульсационной составляю-
щей ветровой нагрузки и пространственную корреляцию ветрового давления на
сооружение. Для сооружений, не требующих расчета динамики ветра Cd = 1.
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению ветровой наг-
рузки γ fm определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяе-
мости Т по таблице 3.12.
Таблица 3.12. Коэффициент надежности по предельному расчетному значению ветровой нагрузки γ fm
Промежуточные значения γ fm следует определять линейной интерполяцией.
Для объектов массового строительства допускается средний период повторяемос - ти Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции Т ef
(по табл.А.3. прилож.А).
Эксплуатационное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле:
We = Wo · C γfe , (3.13)
где Wo и C – то же, что и в формуле (3.12);
γfe – коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению
Группы
Предельные состояния сооружений по степени возможных последствий подразделяют следующим образом:
В соответствии с методом расчёта по предельным состояниям вместо ранее применявшегося единого коэффициента запаса прочности (по методу допускаемых напряжений) используется несколько, учитывающих особенности работы сооружения , независимых коэффициентов, каждый из которых имеет определённый вклад в обеспечение надёжности конструкции и гарантии от возникновения предельного состояния .
Метод предельных состояний, разработанный в СССР и основанный на исследованиях под руководством профессора Н. С. Стрелецкого , введён строительными нормами и правилами в 1955 году и в Российской Федерации является основным методом при расчёте строительных конструкций .
Этот метод характеризуется полнотой оценки несущей способности и надёжности конструкций благодаря учёту :
- вероятностных свойств действующих на конструкции нагрузок и сопротивлений этим нагрузкам;
- особенностей работы отдельных видов конструкций;
- пластических свойств материалов.
Расчёт конструкции по методу предельных состояний должен гарантировать ненаступление предельного состояния .
Примечания
Литература
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Предельное состояние" в других словарях:
предельное состояние - Состояние конструкции, при которой оно утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций. [ГОСТ Р 53310 2009] [ГОСТ Р 53310 2013] предельное состояние Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или … Справочник технического переводчика
В строительной механике состояние конструкции (сооружения), при котором она перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям. Метод предельного состояния является в Российской Федерации основным при расчете строительных конструкций … Большой Энциклопедический словарь
Предельное состояние - 2.5. Предельное состояние Limiting state Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно Источник: ГОСТ 27.002 89:… …
- (в строительной механике), состояние конструкции (сооружения), при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям. Метод предельного состояния является в России основным при расчёте строительных конструкций. * * * ПРЕДЕЛЬНОЕ… … Энциклопедический словарь
Предельное состояние АЛ - 2.2. Предельное состояние АЛ состояние автолестницы, при котором ее дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление ее работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
предельное состояние - ribinė būsena statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Objekto būsena, kai tolesnis jo naudojimas neleistinas arba netikslingas. atitikmenys: angl. limiting state vok. Grenzzustand, m rus. предельное состояние, n pranc. état… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
предельное состояние - ribinė būsena statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. limiting state vok. Grenzzustand, m rus. предельное состояние, n pranc. état limite, m … Fizikos terminų žodynas
Состояние изделия, при к ром его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно … Большой энциклопедический политехнический словарь
Предельное состояние - – состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. ГОСТ 27.002 89 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из за неустранимого нарушения требований безопасности, или неустранимого снижения уровня работоспособности, или недопустимого снижения эффективности эксплуатации … Политехнический терминологический толковый словарь
Книги
- Мудрость правителя на пути долголетия. Теория и практика достижения бессмертия (книга+футляр) , Виногродский Б.Б.. В традиционном Китае достижение здорового долголетия - высшая ценность человеческой жизни. При этом здоровье понимается как уравновешенное внутреннее состояние человека, которое проявляется в…