Расчет строительных конструкций по пометоду предельных состояний.

Расчет строительных конструкций по пометоду предельных состояний.

Строительные конструкции и основания рассчитываются на нагрузки и воздействия по методу предельных состояний. Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого конструкция перестает удовлетворять данным эксплуатационным требованиям, требованиям производства работ. Существует 2 группы предельных состояний. 1 группа по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. Задача расчета по 1гр.:1. Определение размеров поперечного сечения конструкции. Определение количества и диаметра арматуры(для ж/б конструкций); 2. Определение несущей способности; 3. Проверка несущей способности конструкции. Расчет по 1 гр. предель. состояний производится для того чтобы предотвратить:вязкое или хрупкое разрушение конструкции; потерю устойчивости(для тонкостенных конструкций и подпорных стенок); усталосное разрушение конструкции от многократно повторяющихся нагрузок. По 1 гр. предель. состояний рассчитываются все конструкции.

4.ПРИМЕНЕНИЕ МК В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ МК. ЛЕГКИЕ МК. МК применяются во всех видахзданий и сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. МК применяют в след. областях:1. пром. одноэтажных зданиях в виде колонн, конструкций покрытия и подкрановых балок. 2.Вышепролетное покрытие зданий м. б. общественного назначения (спортивное сооружение, рынки, театры и т.д.) перекрывать которые целесообразно МК. Для снижения собственного веса и уменьшения расхода ме в зданиях целесообразно применять высокопрочные стали и АL сплавы.3.Мосты-эстакады; 4.Листовые конструкции применяют в виде резервуаров, бункеров, трубопроводов большего диаметра. Листовые конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы и д.б. не только прочными но и плотными; 5.Башни, мачты применяются для радиосвязи, телевидения и в геодезической службе. 6.Кпановые конструкции. Область применения любых конструкций определяется из экономических соображений. Достоинства МК: наибольшая легкость, наилучшая транспортабельность, наиб. скорость монтажа, наиб. Индустриальность организации выпуска изделий (без затрат ручного труда), долговечность, газо- и водонепроницаемость. Недостатки МК: подвергаются коррозии, малая огнестойкость, дефицитность МЕ, большие эксплуатационные расходы. Алюминиевые конструкции (констр.из сплавовAL) В чистом виде АL не применяют из-за малой прочности, маркировка сплавов ведется по легирующим элементам: АМц- сплавы с марганцем, АМг- сплавы с магнием. AL сплавы имеют 2 гр.прочности. Достоинства: ρ AL сплавов почти в 3 раза меньше ρ стали, прочность превосходиттт прочность стали. Высокая стойкость против коррозии, в 10-20 раз больше стойкости стали. При температуре ниже 0 хрупкость сплава уменьшается, чем они отличаются от стали. Отсутствие искрообоазования, обладают повышенной сейсмостойкостью, антимагнитность.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВ-ВА Ме. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.СОРТАМЕНТ СТАЛЕЙ.

Важнейшими мех.св-вами явл.: прочность – способность материала сопротивлятся внешним силовым воздействиям.. она определяется: размером предела прочности νвр (временное сопротивление)- наибольшее напряжение после достижения которого материал начинает разрушатся. Размером предела текучести ν т -это напряжение при котором Ме «течет». Упругость - св-во мотериала восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешней нагрузки. Её характеризует модуль упругости. Пластичность - способность материала получать остаточные деформации после снятия внешних нагрузок. Чем больше эти деформации, тем больше пластичность. Хрупкость- способность материала разрушатся при ничтожных деформациях. Показатель- ударная вязкость. Чем она больше тем меньше хрупкость, тем выше динамическая прочность и хладостойкость стали. Сталь классифицируется: 1.по способу выплавки (Мартеновская, электросталь); 2.В звисимости от тенологии изготавления (способу раскисления)- кипелая (нельзя применять для ответственных сварных конструкций); - СП спакойная (дороже кипящей, используют в отвественных сварнвх сооружениях, работает на нагрузки и низкие тепературы); - полуспакойная ПС (промежуточная между кипящей и спокойной)

3.По химическому составу: - углеродистая: а)малоуглеродистая(до 0,22% углерода);б)срднеуглеродистая(от 0,22% до 0,6%); в)высокоуглеродистая(от 0,6% до 1,2%);- легированная: нисколегированная(добавки до 2 %), среднелигированная(до5%), высоколегированная(более 5%); По хим.составу выплавляется шести видов СТО,СТ1,СТ2,СТ3, СТ5,СТ6; По двум группам прочности:1 группа; 2 группа(выше). Поставка сталей осуществляется по 6 категориям качества КП-2, СП-5, ПС-6. Категория качества обеспечивает не только мех.прочность но и ударную вязкость. ВСт3пс6-2; В-сталь малоуглеродистая; Ст3- с горантией по механическим св-вам и хим.составу; Пс6- с требованиями к ударно вязкости по категории 6.2-второй группы прочности.Сортамент- каталоги и перечни профилей, поставляемых металургическими заводами с указанием их формы, размеров, геометрической характеристики и массы. Фермы, балки и др.элементы ме конструкций образуют из профилей различной формы: листов, уголков, двутавов, швейлеров. Стальные профили полчают: прокаткой, гнутьём в холодном состоянии из листов, сваркой. Листовая сталь поставлется чаще всего: тонколистовая, толстолистовая, универсальная, рулонная, полосовая, кровельная, листовая рифленая для настилов. Двутавры и швейлеры идеальные профили для изгибаемых элементов балок и сжатых колонн.

6.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО 1 И 2 ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ. Ме конструкции рассчитываются на силовые воздействмя, смещения опор, температуру и др.воздействоя по методу предельных состояний. Рассчитывают по потерям несущей способности и по непригодности к нормальной эксплуатации. Расчет по 1 группе: потеря несущей способности может произойти вследствии разрушения материала, потери устойчивости, развития усталости. В основе расчета прочности положено условие: разрушение не наступит если наибольшее напряжение расчетных характеристик материалов = усилие: геометрические факторы≤ Ryγc. Расчет по 2 группе: исключение чрезмерных деформаций, прогибов(углы поворота) и колебаний конструкций. Как правило расчет сводится к проверке прогиба ƒ.Предельный прогиб – наибольший прогиб, разрешаемый нормами для данного вида Ме конструкций (ƒ) Не привышает прогиба который дается нормами: ƒ/ L^≤ (ƒ)/ (L). Для разрезных балок ƒ^н=(5/384) *(g ^нL⁴/ IE). ƒ^н/L =(5/384) *(g ^нL³/ IE);g ^н-нормативная нагрузк; L-пролет; I-момент инерции; E-модуль упругости;

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОЛОННЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ. ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ КОЛОНН.

Колоной называют вертикальный стержень, работающий на сжатие и передающий давление на фундамент или на нижележащие части сооружения. Колонна состоит из трех частей: ствол, оголовок, башмак(база). Ме колонны выполняются из стали, в качестве соединения применяют сварку. Классификация колонн: 1. По характеру работы(центральносжатые, внецентренносжатые); 2. По конструктивной форме(постоянного сечения, суживающиеся к внрху переменного сечения, ступенчатые); 3. По типу сечения(Сплошные, сквозные- состоят из отдельных ветвей объедененных соеденительной решеточкой из уголков и планок, если планки не ставить то каждая ветвь будет работать самостоятельно и колонна потеряет устойчмврсть). Колонны из готовых замкнутых профилей самые экономичные по расходу стали, они дефицитны.

Расчет строительных конструкций по пометоду предельных состояний.

Строительные конструкции и основания рассчитываются на нагрузки и воздействия по методу предельных состояний. Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого конструкция перестает удовлетворять данным эксплуатационным требованиям, требованиям производства работ. Существует 2 группы предельных состояний. 1 группа по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. Задача расчета по 1гр.:1. Определение размеров поперечного сечения конструкции. Определение количества и диаметра арматуры(для ж/б конструкций); 2. Определение несущей способности; 3. Проверка несущей способности конструкции. Расчет по 1 гр. предель. состояний производится для того чтобы предотвратить:вязкое или хрупкое разрушение конструкции; потерю устойчивости(для тонкостенных конструкций и подпорных стенок); усталосное разрушение конструкции от многократно повторяющихся нагрузок. По 1 гр. предель. состояний рассчитываются все конструкции.

4.ПРИМЕНЕНИЕ МК В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ МК. ЛЕГКИЕ МК. МК применяются во всех видахзданий и сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. МК применяют в след. областях:1. пром. одноэтажных зданиях в виде колонн, конструкций покрытия и подкрановых балок. 2.Вышепролетное покрытие зданий м. б. общественного назначения (спортивное сооружение, рынки, театры и т.д.) перекрывать которые целесообразно МК. Для снижения собственного веса и уменьшения расхода ме в зданиях целесообразно применять высокопрочные стали и АL сплавы.3.Мосты-эстакады; 4.Листовые конструкции применяют в виде резервуаров, бункеров, трубопроводов большего диаметра. Листовые конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы и д.б. не только прочными но и плотными; 5.Башни, мачты применяются для радиосвязи, телевидения и в геодезической службе. 6.Кпановые конструкции. Область применения любых конструкций определяется из экономических соображений. Достоинства МК: наибольшая легкость, наилучшая транспортабельность, наиб. скорость монтажа, наиб. Индустриальность организации выпуска изделий (без затрат ручного труда), долговечность, газо- и водонепроницаемость. Недостатки МК: подвергаются коррозии, малая огнестойкость, дефицитность МЕ, большие эксплуатационные расходы. Алюминиевые конструкции (констр.из сплавовAL) В чистом виде АL не применяют из-за малой прочности, маркировка сплавов ведется по легирующим элементам: АМц- сплавы с марганцем, АМг- сплавы с магнием. AL сплавы имеют 2 гр.прочности. Достоинства: ρ AL сплавов почти в 3 раза меньше ρ стали, прочность превосходиттт прочность стали. Высокая стойкость против коррозии, в 10-20 раз больше стойкости стали. При температуре ниже 0 хрупкость сплава уменьшается, чем они отличаются от стали. Отсутствие искрообоазования, обладают повышенной сейсмостойкостью, антимагнитность.