Две группы предельных состояний

Предельное состояние — состояние конструкции, при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям, т.е. либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.

1 гр.пред.сост. – состояния, при которых происходит исчерпание несущей способности сооружений при соответствующих комбинациях нагрузок, которые могут также сопровождаться разрушениями, превращением системы в механизм, образованием трещин, цепи пластических шарниров и др. (Расчетные нагрузки; прочность, устойчивость).

2 гр.пред.сост. – состояния, при которых нарушается нормальная эксплуатация сооружений или исчерпывается ресурс их долговечности вследствие появления недопустимых деформаций, колебаний и иных нарушений, требующих временной приостановки эксплуатации сооружения и выполнения его ремонта. (Нормативные нагрузки; жесткость (изгиб)).

 

Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки.

Нагрузки:

-постоянные;

-временные.

К основным постоянным нагрузкам относят:

1) собственный вес конструкции

2) воздействия преднапряжения

3) давление грунта от веса насыпи

4) гидростатическое воздействие

5) воздействие усадки и ползучести бетона

6) воздействие осадки грунта.

К основным временным нагрузкам относят:

1. Нагрузки от транспорта и пешеходов.

2. Вертикальные подвижные нагрузки

3. Горизонтальные поперечные нагрузки от центробежной силы и боковые нагрузки.

4. Горизонтальные продольные нагрузки торможения и давления грунта от подвижного состава.

5. Горизонтальные нагрузки от подвижного состава.

Также на мостовое сооружение действуют прочие нагрузки.

1. ледовая;

2. ветровая;

3. строительные нагрузки;

4. сейсмические;

5. от воздействия температуры среды и морозного пучения;

6. от навала судов.

 

При расчете мостов нагрузки учитывают при их возможном сочетании. Основным сочетанием считается одновременное действие постоянной нагрузки, временной подвижной вертикальной нагрузки. Дополнительными сочетаниями называют сочетания, при которых с нагрузками основного сочетания действует также одна или несколько видов дополнительных нагрузок.

Расчетные нагрузки при расчете конструкций на прочность и устойчивость определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке Yf, который обычно больше единицы. При расчете конструкций по второй группе предельных состояний расчетные нагрузки принимают равными нормативным, то есть коэф. надежности по нагрузке принят j = 1.

 

Временную нагрузку от подвижного состава принимают в виде:

1. От автотранспортных средств в виде полос АК, каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой P, равной 9,81*К и равномерно распределенную нагрузку интенсивностью ν 0.98*К

2. От тяжелых одиночных колесных и гусенечных нагрузок.

При расчетах конструкции рассматривают два случая воздействия АК:

первый— невыгодное размещении на проезжей части (в которую не входят полосы безопасности) числа полос нагрузки, не превышающей числа полос движения.

второй—при ненагруженных тротуарах невыгодное размещение на всей ширине ездового полотна.

 

Расчетные и нормативные сопротивления материалов

Нормативные сопротивления стали при растяжении и сжатии определяются по результатам испытаний стандартных образцов на растяжение по пределам текучести и по пределу прочности – для элементов, которые работают только на растяжение.

За нормативное сопротивление по пределу текучести принимается браковочный минимум предела текучести, физического или условного, определяемый с надежностью 95 % и устанавливаемый государственными стандартами и техническими условиями. Аналогично за нормативное сопротивление по пределу прочности принимается браковочный минимум предела прочности, определяемый с надежностью 95 %, устанавливаемый государственными стандартами и техническими условиями. Поскольку надежность нормативных сопротивлений недостаточна для расчетов по предельным состояниям 1-й группы, вводятся расчетные характеристики, надежность которых приближается к 100 %.

Расчетные сопротивления стали R находится при делении нормативного сопротивления RH на коэффициент надежности по материалу:

R = (1/kM)Rн.

Коэфф. надежности по материалу принимают по таблицам в зависимости от марки стали или предела текучести.

Нормативные сопротивления стали так же принимают по таблицам в зависимости от марки.

Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными расчетными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений с меньшим значением расчетного сопротивления.

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов принимают по таблицам.

Таблица расчетных и нормативных сопротивлений

класс стали	марки стали	ТНПА	прокат	Толщина проката	Норм.сопротивление	Расчетное сопротивление
					Ryn	Run	Ry	Rn
S235	16Д	ГОСТ 6713	любой	до 20 мм
S225	16Д	ГОСТ 6713	любой	21-40 мм
S215	16Д	ГОСТ 6713	любой	41-60 мм
S345	15ХСНД	ГОСТ 6713	любой	8-32 мм
S335	15ХСНД	ГОСТ 6713	любой	33-50 мм
S390	15ХСНД	ГОСТ 6713	любой	8-15 мм