Lektsia_2-3kurs_MSS_17

Цель расчета по второй группе предельных состояний – не допустить ни одного из предельных состояний второй группы.

Считается, что предельное состояние второй группы не наступит, если будет удовлетворено условие

f ≤ [ f ]

где f - определенная из расчета деформация (перемещение, угол поворота, ширина раскрытия трещины и т.д.) от внешних нормативных нагрузок.

[ f ] - нормативная (предельная допустимая) деформация конструкции

(перемещение, угол поворота, ширина раскрытия трещины и т.д.),

которая определяется в соответствии с требованиями СП или технологическими заданиями и требованиями.

© Соколов М. С.

11

Нормативные и расчетные значения

сопротивлений материалов

При расчетах по предельным состояниям первой и второй групп в качестве главного прочностного показателя материала устанавливается его сопротивление R, которое может иметь нормативное и расчетное значения.

За нормативные сопротивления Rn приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных стандартах или технических условиях.

R —расчетное сопротивление материала, определяется делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу γm.

Коэффициент надежности по материалу учитывает возможные отклонения сопротивления материала в неблагоприятную сторону от нормативных значений, несоответствие фактической работы материала в конструкциях и его работы при испытании в образцах, а также возможность попадания в конструкции материала со свойствами ниже установленных в ГОСТ.

Кроме того, расчетные сопротивления в расчетах следует принимать с коэффициентом условий работы γс, который учитывает особенности работы материалов, элементов и соединений конструкций, а также зданий и сооружений в целом.

Значения коэффициентов принимаются в соответствии с указаниями нормативных документов.

© Соколов М. С.

12

Нагрузки и воздействия

Нагрузка – механическая сила, прилагаемая к строительным конструкциям и (или) основанию здания или сооружения, и определяющая их напряженно-

деформированное состояние.

Воздействие – явление, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния строительных конструкций здания или сооружения.

© Соколов М. С.

13

Классификация нагрузок.

В зависимости от продолжительности действия нагрузок различают постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

Постоянные нагрузки - изменение расчетных значений в течение расчетного срока службы строительного объекта мало по сравнению с их средними значениями; к

постоянным нагрузкам относятся: вес частей сооружений, несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление,

гидростатическое давление, усилия предварительного напряжения.

Длительные нагрузки - сохраняющие расчетные значения в течение большого промежутка времени эксплуатации строительного объекта; к длительным нагрузкам относятся: вес перегородок, подливок, подбетонок; вес стационарного оборудования,

инженерных коммуникаций; давление жидкостей, газов, сыпучих тел в емкостях; вес складируемых материалов; температурные и технологические воздействия от оборудования; вес отложений производственной пыли; воздействия, обусловленные деформациями основания, изменением влажности, усадкой, ползучестью.

© Соколов М. С.

14

Кратковременные - длительность действия расчетных значений значительно меньше срока службы сооружения; к кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от оборудования возникающие в пускоостановочном, переходном, испытательном режимах; при перестановке оборудования, вес людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания оборудования, нагрузки от людей, животных,

оборудования на перекрытиях жилых, общественных,

сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями;

нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования,

включая вес транспортируемых грузов, от транспортных средств,

климатические (снеговые, ветровые, температурные, гололедные)

нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций.

© Соколов М. С.

15

Особые - создающие аварийные ситуации; к особым нагрузкам относятся: сейсмические, взрывные воздействия; нагрузки вызываемые резким нарушением технологических процессов,

неисправностью или поломкой оборудования, пожаром; воздействия,

обусловленные деформациями основания, нагрузки от столкновения транспортных средств с частями сооружений. Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах и задании на проектирование.

© Соколов М. С.

16

Нормативные и расчетные значения

нагрузок

Для установления постоянных нагрузок нормативное значение веса конструкций заводского изготовления следует определять на основании стандартов, рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей, других строительных конструкций и грунтов - по проектным размерам и удельному весу материалов и грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений.

Расчетные значения постоянных нагрузок получают умножением нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке γf ≥1,05…1,3. Следует заметить,

что в некоторых случаях расчетное значение собственного веса конструкций следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке γf=0,9.

Нормативные значения длительных и кратковременных нагрузок определятся по нормам и технологическим заданиям. Расчетные значения длительных и кратковременных нагрузок получают умножением нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке γf ≥1,05…1,3.

© Соколов М. С.

17

Особое место занимают климатические нагрузки и воздействия:

снеговые, ветровые, температурные, гололедные. Эти нагрузки определяются по указаниям норм с соответствующими коэффициентами надежности по нагрузке. В некоторых случаях,

например при расчетах высотных зданий на ветровые нагрузки или снеговые нагрузки на сложных кровлях, значения нагрузок определяются путем продувки масштабных моделей зданий или их комплексов (например Москва-Сити, аэровокзал Внуково) в

аэродинамических трубах, специально подготовленных для этих целей.

© Соколов М. С.

18

Сочетания нагрузок

Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок различаются:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Основные и особые сочетания нагрузок вводятся в

расчет с коэффициентами сочетаний ψ(пси)≤1…0,7,

определяемым по нормам.

© Соколов М. С.

19

Уровень ответственности

Заданием на проектирование должен быть установлен уровень ответственности (класс сооружения) в соответствии с Градостроительным кодексом РФ, Техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений (ФЗ №384), ГОСТ 27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований". В этих документах установлены три уровня ответственности зданий и сооружений.

Уровень ответственности – характеристика здания или сооружения, определяемая в соответствии с объёмом экономических, социальных и экологических последствий его

разрушения.

© Соколов М. С.

20