Основные положения метода расчёта ЖБК по предельным состояниям. Понятие о предельном состоянии. Сущность расчёта по двум группам предельных состояний.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Основные положения метода расчёта ЖБК по предельным состояниям. Понятие о предельном состоянии. Сущность расчёта по двум группам предельных состояний.



Под предельным состоянием понимают состояние конструкции после достижения, которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной вследствие потери способности сопротивления внешним нагрузкам, получении недопустимых перемещений или получения повреждений. В соответствии с этим установлены две группы предельных состояний: 1) по несущей способности; 2) по пригодности к нормальной эксплуатации.

Расчёт по первой группе предельных состояний выполняется с целью предотвращения разрушения конструкций по прочности, потере устойчивости или её положения (расчёт на опрокидывание), а также усталостное разрушение (расчёт на выносливость).

Расчёт по второй группе предельных состояний имеет с цель не допустить развития чрезмерных деформаций (расчёт по прогибу), исключить образование трещин в бетоне или ограничить ширину их раскрытия, а так же в необходимых случаях обеспечить закрытие трещин при снятии части нагрузки.

Расчёт по первой группе предельных состояний является основным при подборе сечения, по второй группе предельных состояний производиться производится расчёт тех конструкций, которые могут потерять свои эксплуатационные качества вследствие образования трещин, чрезмерных прогибов или чрезмерного их раскрытия и преждевременной коррозии арматуры.

При расчёте ЖБК по предельным состояниям, действующие на конструкции нагрузки и прочностные характеристики материалов учитывают возможную изменчивость и могут отличаться от средних значений, поэтому для обеспечения нормальной эксплуатации сооружения и возможного наступления предельных состояний конструкции, вводится система коэффициентов учитывающих неблагоприятную сторону различных факторов. К ним относятся: 1) коэффициент надёжности по нагрузке gt - учитывающий изменчивость нагрузок или воздействий;

2) gв и gs - коэффициент надёжности по бетону и арматуре учитывающий изменчивость свойств прочностных материалов; 3) gn - коэффициент надёжности по назначению конструкций, учитывающий степень ответственности и капитальности зданий и сооружений; 4) gвi и gsi - коэффициент условий работы бетона и арматуры позволяющие оценить особенности материалов конструкций; 5) коэффициент ci учитывающий сочетание нагрузок. Расчётные коэффициенты устанавливают на основе вероятностно-статических методов, они обеспечивают работу конструкции на стадиях изготовления, транспортирования и монтажа.

При проектировании надо учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при хранении и перевозке конструкций. Нагрузки, используемые в расчётах, делятся на: постоянные, временные, особые.

К постоянным нагрузкам относятся: вес частей сооружений несущих и ограждающих; вес и давление грунтов; воздействие предварительного напряжения.

Временные нагрузки делят на: 1) длительные - вес жидкости и твёрдых тел, вес оборудования, нагрузки на перекрытие от складированных материалов; 2) кратковременные - вес людей и материалов в зонах обслуживания и ремонта, часть нагрузки на перекрытия зданий, нагрузка от подвесных и мостовых кранов, снеговые и ветровые нагрузки, температурные воздействия;

3) особые нагрузки - сейсмические, взрывные, нагрузки отрезного нарушения технологического процесса, воздействие неравномерных деформаций оснований.

Здания и сооружения подвергаются одновременному действию разных нагрузок, поэтому расчёт их должен выполняться с учётом наиболее неблагоприятных сочетаний этих нагрузок или усилий вызванных ими. В расчётах различают основные сочетания, к которым относятся постоянные, длительные и кратковременные и второстепенные - все перечисленные нагрузки и особые. Вероятность одновременного появления наибольших нагрузок учитывается коэффициентом сочетания ci. Если в основном сочетании включаются постоянные и только одна временная нагрузка, то c=1; при учёте двух временных длительно действующих нагрузок c=0,95; при появлении двух и более кратковременно действующих нагрузок c=0,9.

В расчётах ЖБК используют нормативные и расчётные значения нагрузок. Установленные нормами наибольшее значение нагрузок, которые могут действовать на конструкцию при её нормальной эксплуатации называется нормативными. Фактическая нагрузка в силу разных обстоятельств может отличаться в большую или меньшую сторону, это отклонение учитывается коэффициентом надёжности по нагрузке. Расчёт конструкций по первой группе предельных состояний производят с использованием расчётных нагрузок, которые определяют умножением нормативных нагрузок на коэффициент надёжности по нагрузке. При расчёте по второй группе предельных состояний производят с использованием нормативных нагрузок.

Прочностные характеристики материалов также как и нагрузки обладают изменчивостью, при проектировании в расчёты вводят нормативные и расчётные сопротивления материалов. Нормативным сопротивлением бетона Rbn является призменная прочность на осевое сжатие, которое определяется по нормативному значению кубиковой прочности или по полученным экспериментальным данным образцов призм с учётом их обеспеченности 0,95. Rbn= Rbm(1-aVm), B= Rm(1-aVm), Rbm=0.72 Rm.

Расчётное сопротивление бетона получаем путём деления нормативного сопротивления на коэффициент запаса по бетону gв=1,3 Rbt= Rbtn/gв.

При расчёте по первой группе предельных состояний используют расчётные сопротивления бетона. При расчёте по второй группе предельных состояний gв=1 и в расчёт вводят нормативные значения сопротивления бетона. Помимо коэффициента запаса прочности бетона в расчёты вводят коэффициент условий работы по бетону, который увеличивает или уменьшает расчётные и нормативные значения бетона.

Нормативное сопротивление арматуры устанавливается с учётом статической изменчивости прочности и доверительной вероятности 0,95.

 

Расчетные коэффициенты: коэффициенты перегрузки, коэффициенты безопасности по бетону и арматуре. Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры. Коэффициенты условия работы бетона, арматуры и конструкции. Нормальные и расчетные нагрузки. Сочетание усилий: основные и особые.

При расчете жбк по предельным состояниям, действующие на конструкцию нагрузки и прочностные характеристики материалов учитывают возможную их изменчивость и могут отличаться от средних значений. Поэтому для обеспечения нормальной эксплуатации сооружения и возможности наступления предельных состояний конструкций вводиться система коэффициентов, учитывающая неблагоприятную сторону различных факторов. К таким коэффициентам относится:

- коэффициент надежности по нагрузке jf, учитывающий изменчивость нагрузок или воздействий;

- коэффициент надежности по бетону и арматуре jb, js, учитывающий изменчивость прочностных свойств материалов;

- коэффициент надежности по назначению конструкций jn, учитывающий степень ответственности и капитальности зданий и сооружений;

- jbi, jsi,- коэффициенты условий работы бетона и арматуры, позволяющие оценить особенности материала конструкций и условия работы;

- коэффициент ,учитывающий сочетание нагрузок, действующих на конструкцию.

Расчетные коэффициенты устанавливают на основе вероятности на статических методах. Они обеспечивают работу конструкций на стадии транспортирования, изготовления и монтажа.

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и экплуатации сооружения, а также при хранении и перевозке конструкций. Нагрузки, используемые в расчетах подразделяются на постоянные, временные и особые.

К постоянным нагрузкам относятся вес частей сооружения, вес и давление грунтов, воздействия предварительного напряжения.

Временные нагрузки делятся на длительные и кратковременные. К временным длительным относятся: вес стационарного оборудования, вес жидкости и твердых тел, нагрузки на перекрытие от складируемых материалов. К кратковременным относятся: вес людей и материалов в зонах обслуживания и ремонта, часть нагрузки на перекрытие здания, нагрузка от подвесных и мостовых кранов, снеговые и ветровые нагрузки, температурные воздействия.

К особым относятся: сейсмические, взрывного воздействия нагрузки, нагрузки от резкого нарушения технологического процесса, воздействия неравномерных деформаций основания.

Здания и сооружения подвергаются одновременно действию различных нагрузок, поэтому расчет должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний этих нагрузок или усилий, вызванными ими. В расчетах различают основные сочетания. К ним относятся постоянные, длительные и кратковременные нагрузки. Особые сочетания – все перечисленные нагрузки и плюс 1 особая.

Вероятность одновременного появления наибольших нагрузок учитывается коэффициентом сочетания . Если в основном сочетании включается постоянная и только одна временная нагрузка, то . При учете двух и более нагрузок временно длительно действующих . При появлении двух и более кратковременно действующих нагрузках .

В расчетах жбк используют нормативные и расчетные значения нагрузок. Установленные нормами наибольшие значения нагрузок, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации- нормативные. Фактическая нагрузка в силу различных обстоятельств может отличаться в большую или меньшую сторону. Это отклонение учитывается коэффициентом надежности по нагрузке j f.

Расчет конструкций по первой группе предельных состояний производят с использованием расчетных нагрузок, которые определяются умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке.

Для постоянной нагрузки j f .= 1,1-1,3, для временной j f .= 1,2-1,6. При определении устойчивости принимают j f.< 1.

При расчете по второй группе предельных состояний j f.= 1. Учитывается меньшая опасность наступления предельного состояния по второй группе.

Степень ответственности здания и сооружения определяется размерами социального и материального ущерба при достижении конструкцией предельных состояний и учитывается при проектировании коэффициентом j n . На этот коэффициент умножают расчетные значения нагрузок и усилий от них.

Установлено три класса ответственности зданий и сооружений:

1 особо ответственные здания j n=1 ( I класс)

2 здания гражданского и промышленного строительства j n =0,95 ( II класс)

3 одноэтажные здания и сооружения j n =0,9 (III класс)

Расчетные и нормативные характеристики бетона и арматуры.

Прочностные характеристики материалов также как и нагрузки обладают изменчивостью. При проектировании в расчеты вводят расчетные и нормативные сопротивления материалов.

Нормативным сопротивлением бетона Rbn является призменная прочность на осевое сжатие, которое определяется по нормативному значению кубиковой прочности Rmn = B или по полученным экспериментальным данным образцов призм с учетом их обеспеченности 0,95.

Расчетное сопротивление бетона получают путем деления нормативного сопротивления.

где j b =1,3- на сжатие; j bt = 1,5 – на растяжение.

При расчете по I группе предельных состояний используют расчетное сопротивление бетона. При расчете по II группе предельных состояний jb =1 b в расчет вводят нормативное значение сопротивления бетона.

Кроме коэффициента запаса прочности бетона в расчеты вводят коэффициент работы по бетону jbi, который увеличивает или уменьшает расчетные или нормативные значения бетона jb1 - jb2. При расчете по II группе предельного состояния расчетное сопротивление бетона обозначается R b,ser=Rbn.

Нормативное сопротивление арматуры R s, n устанавливается с учетом статической изменчивости прочности и доверительной вероятности 0,95.

Наименьшее контролируемое значение для стержневой арматуры физического предела текучести приравнивается к нормативному сопротивлению

или условный предел текучести для проволочной арматуры.

где jS – коэффициент надежности по арматуре – для горячекатаной арматуры класс AI – AIV jS = 1,05- 1,15; для проволоки ВрI-II, B-II jS= 1,1-1,2. При расчете по II группе предельных состояний jS=1.

Расчетное сопротивление арматуры снижают за счет коэффициента условия работы арматуры jS,I = 1 – 9, jS1 – jS9.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.237.52.11 (0.011 с.)