3. Степень ответственности зданий и сооружений

Степень ответственности здании и сооружений при достижении конструкциями предельных состояний опре­деляется размером материального и социального ущер­ба. При проектировании конструкций следует учитывать коэффициент надежности по назначению γn, значение которого зависит от класса ответственности зданий или сооружений. Установлены три класса от­ветственности зданий и сооружений;

класс I, γ_n =1 - здания и сооружения, имеющие обо­снованное народнохозяйственное и (или) социальное значение, такие, как: главные корпуса ТЭС, АЭС, теле­визионные башни, промышленные трубы высотой более 200 м, резервуары для нефтепродуктов, крытые спортивные сооружения, здания театров, кинотеатров, цирков, рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, музеев, государственных архивов класс II, γ_n=0,95 - здания и сооружения промыш­ленного и гражданского строительства

(не входящие в классы I и III);

класс III, γ_n =0,9 - различные склады без процессов сортировки и упаковки, одноэтажные жилые дома,

4. Нормативные и расчетные сопротивления бетона

Класс бетона по прочности устанавливается с учетом статистической изменчивости прочности и принимается равным наименьшему кон­тролируемому значению временного сопротивле­ния бетона. Доверитель­ная вероятность нормами установлена не ниже 0,95. Так, например, при испы­тании на сжатие партии из большого числа стан­дартных кубов наблюда­ется статистическая из­менчивость прочности: n₁ кубов могут иметь вре­менное сопротивлениеR₁;n₂кубов —R₂...;n_kкубов -R_k­ . Общее число кубовn=n₁+n₂+…+n_k.

Рис. 14. Кривые распределения

1 - теоретическая; 2 – опытная (статистическая)

Откладывая по оси абсцисс значения R₁,R₂, ...,R_k, а по оси ординат - соответствующие числаn₁,n₂, …,n_kполучают статистическую кривую распределения (рис. П.5). Результаты испытаний подвергают статистической обра­ботке и определяют: среднее значение временного сопро­тивления сжатий

_ R=(n₁R₁ + n₂R₂ +… + n_kR_k)/n

Δ₁=R₁-R , Δ₂=R₂-R, … , Δ_k=R_k-R

среднее квадратическое уклонение, называемое стандартом,

σ=√(n₁Δ²₁ + n₂Δ²₂ + n_kΔ²_k) / (n-1) .

Расчетные сопротивления бетонадля расчета по пер­вой группе предельных состояний определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности по бетону при сжатииγ_bc=1,3 при растяжении γ_bt= 1,5 , а при контроле прочности на рас­тяжение γ_bt=1,3.

5. Основные положения расчета

Предельные состояния первой группы. В расчетах на прочность исходят из IIIстадии напряженно-деформи­рованного состояния. Сечение конструкции обладает не­обходимой прочностью, если усилия от расчетных нагру­зок не превышают усилий, воспринимаемых сечением при расчетных сопротивлениях материалов с учетом ко­эффициента условий работы. Усилие от расчетных на­грузок Т (например, изгибающий момент или продоль­ная сила) является функцией нормативных нагрузок, коэффициентов надежности и других факторов С (рас­четной схемы, коэффициента динамичности и др.). Уси­лие, воспринимаемое сечением Трег, является, в свою очередь, функцией формы и размеров сеченияS, прочности материаловRbn,Rsn, коэффициентов надежности по материалам γь,γsи коэффициентов условий работы γь_i,γs_i

Условие прочности выражается неравенством

T(g_n , υ_n , γ_f , γ_n , C) ≤Tper (S Rbn , γ_b , γ_bi , Rsn , γ_s , γ_si ), (II.18)

поскольку g_n ,υ_n , γ_f =g;υ_n , γ_f =υ\R_bnγ_b=Rb,R_sn γ_s=R_sможно записать короче

T(g, υ, С, γ_n) ≤ T_per (S, R_b, γ_bi, R_b, γ_si) (II.19)

Предельные состояния второй группы. Расчет по об­разованию трещин, нормальных и наклонных к продоль­ной оси элемента, производят для проверки трещиностоикости элементов, к которым предъявляют требования первой категории, а также, чтобы установить, появ­ляются ли трещины в элементах, к трещиностойкости которых предъявляют требования второй и третьей ка­тегории. Считается, что трещины, нормальные к про­дольной оси, не появляются, если усилие Т (изгибаю­щий момент или продольная сила) от действия нагрузок не будет превосходить усилия Т_cгс, которое может быть воспринято сечением элемента T≤T _cгс (II.20)

Расчет по раскрытию трещин, нормальных и наклон­ных к продольной оси, заключается в определении ши­рины раскрытия трещин на уровне растянутой армату­ры и сравнении ее с предельной шириной раскрытия.

Расчет по перемещениям заключается в определении прогиба элемента от нагрузок с учетом длительности их действия и сравнении его с предельным прогибом.f≤[f_lim]

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

II.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О РАБОТЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОД НАГРУЗКОЙ