rumah - iklim
Dua kumpulan keadaan had. Pengiraan bahagian berdasarkan keadaan had Formula untuk mengira beban berdasarkan keadaan had kedua

Struktur bangunan mesti, pertama sekali, mempunyai kebolehpercayaan yang mencukupi - iaitu, keupayaan untuk melaksanakan fungsi tertentu dalam keadaan yang sesuai untuk tempoh masa tertentu. Penamatan prestasi struktur bangunan sekurang-kurangnya satu daripada fungsi yang dimaksudkan dipanggil kegagalan.

Oleh itu, kegagalan difahami sebagai kemungkinan berlakunya peristiwa rawak seperti itu, yang mengakibatkan kerugian sosial atau ekonomi. Adalah dipercayai bahawa struktur pada masa ini sebelum kegagalan masuk ke dalam keadaan terhad.

Keadaan had adalah keadaan tersebut, apabila berlakunya struktur tidak lagi memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya, iaitu, ia kehilangan keupayaan untuk menahan beban luaran atau menerima pergerakan yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat.

Sebab-sebab permulaan dalam struktur bangunan keadaan had boleh menjadi lebihan beban, kualiti rendah bahan dari mana ia dibuat, dan banyak lagi.

Perbezaan utama antara kaedah yang sedang dipertimbangkan dan kaedah pengiraan sebelumnya (pengiraan berdasarkan tegasan yang dibenarkan) ialah di sini keadaan had struktur ditetapkan dengan jelas dan bukannya satu faktor keselamatan. k Sistem pekali reka bentuk diperkenalkan ke dalam pengiraan, menjamin reka bentuk dengan keselamatan tertentu terhadap permulaan keadaan ini di bawah keadaan yang paling tidak menguntungkan (tetapi mungkin secara realistik). Pada masa ini, kaedah pengiraan ini diterima sebagai kaedah rasmi utama.

Struktur konkrit bertetulang mungkin kehilangan kualiti prestasi yang diperlukan untuk salah satu daripada dua sebab:

1. Akibat keletihan kapasiti menanggung beban (kemusnahan bahan di bahagian yang paling banyak dimuatkan, kehilangan kestabilan elemen individu atau keseluruhan struktur secara keseluruhan);

2. Disebabkan oleh ubah bentuk yang berlebihan (pesongan, getaran, penyelesaian), serta disebabkan oleh pembentukan retakan atau pembukaannya yang berlebihan.

Selaras dengan dua sebab ini, yang boleh menyebabkan kehilangan kualiti prestasi struktur, piawaian menetapkan dua kumpulan keadaan hadnya:

Dengan kapasiti galas (kumpulan pertama);

Mengikut kesesuaian untuk kegunaan biasa (kumpulan kedua).

Tujuan pengiraan adalah untuk mengelakkan berlakunya sebarang keadaan had dalam struktur yang sedang dipertimbangkan semasa tempoh pembuatan, pengangkutan, pemasangan dan operasi.

Pengiraan untuk keadaan had kumpulan pertama mesti memastikan semasa operasi struktur dan untuk peringkat operasi lain kekuatannya, kestabilan bentuk, kestabilan kedudukan, ketahanan, dsb.


Pengiraan untuk keadaan had kumpulan kedua dilakukan untuk mengelakkan pembukaan retak yang berlebihan semasa operasi struktur dan pada peringkat lain operasinya, yang membawa kepada kakisan pramatang tetulang, atau pembentukannya, serta pergerakan yang berlebihan.

Faktor pengiraan

Ini adalah beban dan ciri mekanikal bahan (konkrit dan tetulang). Mereka mempunyai kebolehubahan statistik atau sebaran nilai. Dalam pengiraan untuk keadaan had, mereka mengambil kira (secara tersirat) kebolehubahan beban dan ciri mekanikal bahan, serta pelbagai keadaan operasi yang tidak menguntungkan atau menguntungkan untuk konkrit dan tetulang, syarat untuk pembuatan dan pengendalian elemen bangunan dan struktur.

Beban, ciri mekanikal bahan dan pekali reka bentuk dinormalisasi. Apabila mereka bentuk struktur konkrit bertetulang, nilai beban, rintangan konkrit dan tetulang ditetapkan mengikut bab SNiP 2.01.07-85* dan SP 52-101-2003.

Klasifikasi beban. Beban standard dan reka bentuk

Beban dan kesan ke atas bangunan dan struktur, bergantung kepada tempoh tindakannya, dibahagikan kepada kekal dan sementara. Yang terakhir, seterusnya, dibahagikan kepada jangka panjang, jangka pendek dan khas.

ialah berat struktur menanggung beban dan struktur bangunan dan struktur, berat dan tekanan tanah, kesan prategasan struktur konkrit bertetulang.

termasuk: berat peralatan pegun di atas lantai - mesin, radas, enjin, bekas, dsb.; tekanan gas, cecair, badan berbutir dalam bekas; beban di atas lantai daripada bahan yang disimpan dan peralatan rak masuk gudang, peti sejuk, jelapang, simpanan buku, arkib dan premis yang serupa; pengaruh teknologi suhu daripada peralatan pegun; berat lapisan air pada permukaan rata yang dipenuhi air, dsb.

Ini termasuk: berat orang, bahan pembaikan di kawasan penyelenggaraan dan pembaikan peralatan, beban salji dengan nilai standard penuh, beban angin, beban yang timbul semasa pembuatan, pengangkutan dan pemasangan elemen struktur, dan beberapa yang lain.

termasuk: kesan seismik dan letupan; beban yang disebabkan oleh gangguan secara tiba-tiba dalam proses teknologi, kerosakan sementara atau kerosakan peralatan, dsb.

Muatan mengikut SNiP 2.01.07-85* juga dibahagikan kepada standard dan reka bentuk.

Beban atau hentaman piawai dipanggil yang hampir magnitud setinggi mungkin semasa operasi biasa bangunan dan struktur. Nilai mereka diberikan dalam piawaian.

Kebolehubahan beban dalam arah yang tidak menguntungkan dinilai oleh pekali kebolehpercayaan beban γ f.

Nilai pengiraan beban g untuk mengira struktur untuk kekuatan atau kestabilan ditentukan dengan mendarabkan nilai piawainya g p dengan pekali γ f, biasanya lebih besar daripada 1

Nilai dibezakan bergantung pada sifat beban dan magnitudnya. Jadi, sebagai contoh, apabila mengambil kira berat mati struktur konkrit dan konkrit bertetulang = 1.1; apabila mengambil kira berat sendiri pelbagai senarai yg panjang lebar, timbunan semula, penebat, dijalankan di kilang, = 1.2, dan di tapak pembinaan = 1.3. Faktor kebolehpercayaan beban untuk beban teragih seragam hendaklah diterima:

1.3 - dengan nilai standard penuh kurang daripada 2 kPa (2 kN/m2);

1.2 - dengan nilai standard penuh 2 kPa (2 kN/m2) atau lebih. Pekali kebolehpercayaan beban untuk beratnya sendiri apabila mengira struktur untuk kestabilan kedudukan terhadap terapung, terbalik dan gelongsor, serta dalam kes lain apabila penurunan jisim memburukkan keadaan operasi struktur, diambil sama dengan 0.9.

Pengiraan untuk keadaan had kumpulan kedua dijalankan menggunakan beban standard atau yang dikira diambil dengan γ f = 1.

Bangunan dan struktur tertakluk kepada tindakan serentak pelbagai beban. Oleh itu, pengiraan bangunan atau struktur secara keseluruhan, atau elemen individunya, mesti dijalankan dengan mengambil kira gabungan beban atau daya yang paling tidak menguntungkan yang disebabkan olehnya. Tidak menguntungkan, tetapi nyata kombinasi yang mungkin beban semasa reka bentuk dipilih mengikut cadangan SNiP 2.01.07-85*.

Bergantung pada komposisi beban yang diambil kira, kombinasi berikut dibezakan:

- asas, termasuk beban tetap, jangka panjang dan jangka pendek

T = ΣT jawatan + ψ 1 ΣT tempoh + ψ 2 ΣT gandaan,

di mana T = M, T, Q;

ψ - pekali gabungan (jika 1 beban jangka pendek diambil kira, maka ψ 1 = ψ 2 = 1.0, jika gabungan termasuk 2 atau lebih beban jangka pendek, maka ψ 1 = 0.95, ψ 2 = 0.9);

- istimewa, termasuk, sebagai tambahan kepada beban malar, jangka panjang dan jangka pendek, beban khas (ψ 1 = 0.95, ψ 2 = 0.80).

BLOK ASAS DAN ASAS

pengiraan berdasarkan keadaan had

Prinsip pengiraan asas berdasarkan keadaan had (I dan II).

1 keadaan had– memastikan keadaan untuk ketidakmungkinan kehilangan kapasiti galas beban, kestabilan dan bentuk.

2 keadaan had– memastikan kesesuaian untuk operasi biasa bangunan dan struktur sambil menghalang ubah bentuk melebihi standard (tiada kehilangan kestabilan berlaku).

Pengiraan sentiasa dijalankan mengikut 1 PS, dan mengikut 2 (untuk rintangan retak) - hanya untuk asas fleksibel (jalur, papak).

Untuk 1 PS, pengiraan dilakukan jika:

1) beban mendatar yang ketara dipindahkan ke pangkalan.

2) asas terletak pada atau berhampiran cerun, atau asas terdiri daripada plat tanah besar yang jatuh.

3) asas terdiri daripada tanah liat kelodak tepu air secara perlahan-lahan dengan indeks ketepuan air S r ≥ 0.8 dan titik penyatuan dengan y ≤10 7 cm 2 /tahun - kekuatan rangka tanah pada tekanan neutral.

4) asasnya terdiri daripada tanah berbatu.

Keadaan reka bentuk untuk 1 pencawang:

F u – daya rintangan muktamad tapak,

γ c = 0.8..1.0 – set keadaan operasi asas tanah,

γ n = 1.1..1.2 – faktor kebolehpercayaan, bergantung kepada tujuan bangunan.

2 PS - sentiasa dijalankan.

S ≤ Su– anggaran tangkapan (pada P ≤ R), di mana P ialah tekanan di bawah tapak asas.

R – reka bentuk rintangan tanah.

Intipati kaedah

Kaedah pengiraan struktur berdasarkan keadaan had adalah perkembangan selanjutnya kaedah pengiraan berdasarkan daya pemusnah. Apabila mengira menggunakan kaedah ini, keadaan had struktur ditetapkan dengan jelas dan sistem pekali reka bentuk diperkenalkan yang menjamin struktur terhadap kejadian keadaan ini di bawah kombinasi beban yang paling tidak menguntungkan dan pada nilai terendah. ciri kekuatan bahan.

Peringkat kemusnahan, tetapi keselamatan struktur di bawah beban dinilai bukan oleh satu faktor keselamatan pensintesis, tetapi oleh sistem pekali reka bentuk. Struktur yang direka bentuk dan dikira menggunakan kaedah keadaan had agak lebih menjimatkan.

2. Dua kumpulan keadaan had

Keadaan had dianggap sebagai keadaan di mana struktur tidak lagi memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya semasa operasi, iaitu, mereka kehilangan keupayaan untuk menahan beban dan pengaruh luaran atau menerima pergerakan yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat.

Struktur konkrit bertetulang mesti memenuhi keperluan pengiraan untuk dua kumpulan keadaan had: untuk kapasiti galas - kumpulan pertama keadaan had; dari segi kesesuaian untuk operasi biasa - kumpulan kedua keadaan had.

Pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan pertama dilakukan untuk mengelakkan:

Rapuh, likat atau jenis kegagalan lain (pengiraan kekuatan dengan mengambil kira, jika perlu, pesongan struktur sebelum kegagalan);

kehilangan kestabilan bentuk struktur (pengiraan untuk kestabilan struktur berdinding nipis, dsb.) atau kedudukannya (pengiraan untuk terbalik dan gelongsor tembok penahan, asas tinggi yang dimuatkan secara eksentrik; pengiraan untuk pendakian dikebumikan atau kereta kebal bawah tanah dan sebagainya.);

kegagalan keletihan (pengiraan daya tahan struktur di bawah pengaruh beban bergerak atau berdenyut berulang: rasuk kren, tidur, asas bingkai dan lantai untuk mesin tidak seimbang, dll.);

kemusnahan daripada pengaruh gabungan faktor daya dan pengaruh yang tidak menguntungkan persekitaran luaran(pendedahan berkala atau berterusan kepada persekitaran yang agresif, pembekuan dan pencairan berselang-seli, dsb.).

Pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan kedua dilakukan untuk mengelakkan:

pembentukan pembukaan retakan yang berlebihan atau berpanjangan (jika, mengikut keadaan operasi, pembentukan atau pembukaan retakan yang berpanjangan dibenarkan);

pergerakan yang berlebihan (pesongan, sudut putaran, sudut condong dan amplitud getaran).

Pengiraan keadaan had struktur secara keseluruhan, serta elemen atau bahagian individunya, dijalankan untuk semua peringkat: pembuatan, pengangkutan, pemasangan dan operasi; di mana skema reka bentuk mesti mematuhi yang diterima penyelesaian yang membina dan setiap peringkat yang disenaraikan.

3. Faktor pengiraan

Faktor reka bentuk - beban dan ciri mekanikal konkrit dan tetulang (kekuatan tegangan, kekuatan alah) - mempunyai kebolehubahan statistik (nilai serakan). Beban dan hentaman mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan melebihi nilai purata, dan sifat mekanikal bahan mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan nilai purata menurun. Pengiraan untuk keadaan had mengambil kira kebolehubahan statistik beban dan ciri mekanikal bahan, faktor bukan statistik dan pelbagai keadaan fizikal, kimia dan mekanikal yang tidak menguntungkan atau baik untuk pengendalian konkrit dan tetulang, pembuatan dan pengendalian elemen. daripada bangunan dan struktur. Beban, ciri mekanikal bahan dan pekali reka bentuk dinormalisasi.



Nilai beban, rintangan konkrit dan tetulang ditetapkan mengikut bab SNiP "Beban dan Kesan" dan "Struktur Konkrit dan Konkrit Bertetulang".

4. Klasifikasi beban. Beban standard dan reka bentuk

Bergantung pada tempoh tindakan, beban dibahagikan kepada kekal dan sementara. Beban sementara pula dibahagikan kepada jangka panjang, jangka pendek dan khas.

Beban daripada berat struktur menanggung beban dan struktur bangunan dan struktur, jisim dan tekanan tanah, dan kesan struktur konkrit bertetulang prategasan adalah malar.

Beban jangka panjang disebabkan oleh berat peralatan pegun di atas lantai - mesin, radas, enjin, bekas, dll.; tekanan gas, cecair, badan berbutir dalam bekas; muatan dalam gudang, peti sejuk, arkib, perpustakaan dan bangunan serta struktur yang serupa; bahagian beban hidup yang ditetapkan oleh piawaian dalam bangunan kediaman, rasmi dan premis rumah; kesan teknologi suhu jangka panjang daripada peralatan pegun; beban daripada satu digantung atau satu kren atas kepala, didarab dengan faktor: 0.5 untuk kren tugas sederhana dan 0.7 untuk kren tugas berat; beban salji untuk kawasan iklim III-IV dengan pekali 0.3-0.6. Nilai kren yang ditunjukkan, beberapa sementara dan bebanan salji membentuk sebahagian daripada nilai penuhnya dan dimasukkan dalam pengiraan apabila mengambil kira tempoh tindakan beban jenis ini pada anjakan, ubah bentuk, dan pembentukan retak. Nilai penuh Beban ini dikelaskan sebagai jangka pendek.

Beban jangka pendek disebabkan oleh berat orang, bahagian, bahan dalam kawasan penyelenggaraan dan pembaikan peralatan - laluan dan kawasan lain yang bebas daripada peralatan; sebahagian daripada beban di tingkat kediaman dan bangunan awam; beban yang timbul semasa pembuatan, pengangkutan dan pemasangan elemen struktur; beban daripada kren atas dan atas yang digunakan dalam pembinaan atau pengendalian bangunan dan struktur; salji dan beban angin; suhu pengaruh iklim.

Beban khas termasuk: hentaman seismik dan letupan; beban yang disebabkan oleh kerosakan atau kerosakan peralatan dan gangguan secara tiba-tiba proses teknologi(contohnya, dengan peningkatan mendadak atau penurunan suhu, dsb.); pendedahan kepada ubah bentuk asas yang tidak sekata, disertai dengan perubahan radikal dalam struktur tanah (contohnya, ubah bentuk tanah penenggelaman semasa merendam atau tanah permafrost semasa penyahbekuan), dsb.

Beban standard ditetapkan oleh piawaian berdasarkan kebarangkalian yang telah ditetapkan melebihi nilai purata atau berdasarkan nilai nominal. Beban kekal standard diambil berdasarkan nilai reka bentuk parameter geometri dan struktur dan nilai ketumpatan purata. Beban teknologi sementara dan pemasangan standard ditetapkan kepada nilai tertinggi yang disediakan untuk operasi biasa; salji dan angin - mengikut purata nilai tahunan yang tidak menguntungkan atau mengikut nilai yang tidak menguntungkan yang sepadan dengan tempoh purata tertentu pengulangan mereka.

Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk kekuatan dan kestabilan ditentukan dengan mendarabkan beban piawai dengan faktor kebolehpercayaan beban Vf, biasanya lebih besar daripada satu, contohnya g=gnyf. Faktor kebolehpercayaan daripada berat konkrit dan struktur konkrit bertetulang Yf = M; pada berat struktur yang diperbuat daripada konkrit dengan agregat ringan (dengan ketumpatan sederhana 1800 kg/m3 atau kurang) dan pelbagai senarai yg panjang lebar, isi semula, bahan penebat yang dibuat di kilang, Yf = l.2, semasa pemasangan yf = \.3; daripada pelbagai beban sementara bergantung pada nilainya yf = it 2...1.4. Pekali beban lampau daripada berat struktur apabila mengira kestabilan kedudukan terhadap terapung, terbalik dan gelongsor, serta dalam kes lain apabila penurunan jisim memburukkan lagi keadaan operasi struktur, diambil sebagai 7f = 0.9. Apabila mengira struktur pada peringkat pembinaan, beban jangka pendek yang dikira didarabkan dengan faktor 0.8. Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk ubah bentuk dan anjakan (untuk kumpulan kedua keadaan had) diambil sama dengan nilai standard dengan pekali Yf -1-

Gabungan beban. Struktur mesti direka bentuk untuk pelbagai kombinasi beban atau daya yang sepadan jika pengiraan dijalankan menggunakan skema tak anjal. Bergantung pada komposisi beban yang diambil kira, berikut dibezakan: kombinasi utama, yang terdiri daripada beban malar, jangka panjang dan jangka pendek atau daya daripada beban voltan rendah; gabungan khas yang terdiri daripada tetap, jangka panjang, jangka pendek yang mungkin dan salah satu beban atau usaha khas daripadanya.

Semua kumpulan kombinasi beban asas dipertimbangkan. Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan pertama, beban malar, jangka panjang dan satu jangka pendek diambil kira; Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan kedua, beban malar, jangka panjang dan dua (atau lebih) jangka pendek diambil kira; manakala nilai jangka pendek

beban atau usaha yang sepadan mesti didarab dengan pekali gabungan bersamaan dengan 0.9.

Apabila mengira struktur untuk gabungan khas, nilai beban jangka pendek atau daya yang sepadan mesti didarab dengan faktor gabungan yang sama dengan 0.8, kecuali untuk kes yang dinyatakan dalam piawaian reka bentuk untuk bangunan dan struktur di kawasan seismik.

Piawaian juga membenarkan mengurangkan beban sementara apabila mengira rasuk dan palang, bergantung pada keluasan lantai yang dimuatkan.

5. Darjah tanggungjawab bangunan dan struktur

Tahap tanggungjawab bangunan dan struktur apabila struktur mencapai keadaan had ditentukan oleh jumlah kerosakan material dan sosial. Apabila mereka bentuk struktur, seseorang harus mengambil kira pekali kebolehpercayaan untuk tujuan perusahaan kesatuan, yang nilainya bergantung pada kelas tanggungjawab bangunan atau struktur. Nilai maksimum kapasiti galas beban, nilai rintangan yang dikira, nilai ubah bentuk maksimum, bukaan retak hendaklah dibahagikan dengan pekali kebolehpercayaan untuk tujuan yang dimaksudkan, atau nilai beban, daya atau beban yang dikira. pengaruh lain harus didarab dengan pekali ini.

Kajian eksperimen yang dijalankan di kilang produk konkrit bertetulang pasang siap menunjukkan bahawa untuk konkrit berat dan konkrit pada agregat berliang pekali variasi ialah V ~ 0.135, yang diterima dalam piawaian.

Dalam statistik matematik, menggunakan pa atau ni, kebarangkalian pengulangan nilai rintangan sementara kurang daripada B dianggarkan Jika kita mengambil x = 1.64, maka pengulangan nilai mungkin<В не более чем у 5 % (и значения В не менее чем у 95 %) испытанных образцов. При этом достигается нормированная обеспеченность не менее 0,95.

Apabila memantau kelas konkrit untuk kekuatan tegangan paksi, rintangan piawai konkrit kepada tegangan paksi Rbtn diambil sama dengan kekuatan terjaminnya (kelas). ketegangan paksi.

Rintangan reka bentuk konkrit untuk pengiraan bagi kumpulan pertama keadaan had ditentukan dengan membahagikan rintangan piawai dengan pekali kebolehpercayaan yang sepadan untuk konkrit dalam mampatan yc = 1.3 prn, tegangan ^ = 1.5, dan apabila memantau kekuatan tegangan yy = \.3 . Rintangan reka bentuk konkrit kepada mampatan paksi

Kekuatan mampatan yang dikira bagi konkrit berat kelas B50, B55, B60 didarab dengan pekali yang mengambil kira keanehan sifat mekanikal konkrit kekuatan tinggi (pengurangan ubah bentuk rayapan), masing-masing sama dengan 0.95; 0.925 dan 0.9.

Nilai rintangan konkrit yang dikira dengan pembundaran diberikan dalam lampiran. saya.

Apabila mengira elemen struktur, rintangan reka bentuk konkrit Rb dan Rbt dikurangkan, dan dalam beberapa kes meningkat dengan mendarab dengan pekali yang sepadan bagi keadaan operasi uc konkrit, dengan mengambil kira ciri-ciri sifat konkrit: tempoh beban dan pengulangannya yang berulang; keadaan, sifat dan peringkat operasi struktur; kaedah pembuatannya, dimensi keratan rentas, dsb.

Rintangan mampatan yang dikira bagi tetulang Rsc, yang digunakan dalam pengiraan struktur untuk kumpulan pertama keadaan had, apabila tetulang diikat pada konkrit, diambil bersamaan dengan rintangan tegangan terkira yang sepadan bagi tetulang Rs, tetapi tidak lebih daripada 400 MPa (berdasarkan kebolehmampatan muktamad tab konkrit). Apabila mengira struktur yang mana rintangan reka bentuk konkrit diandaikan di bawah tindakan beban jangka panjang, dengan mengambil kira pekali keadaan operasi y&2

Apabila mengira elemen struktur, rintangan reka bentuk tetulang dikurangkan atau, dalam beberapa kes, meningkat dengan mendarab dengan pekali keadaan operasi yang sepadan ySi, dengan mengambil kira kemungkinan penggunaan tidak lengkap ciri kekuatannya disebabkan oleh pengagihan tegasan yang tidak sekata dalam bahagian, kekuatan rendah konkrit, keadaan berlabuh, dan kehadiran selekoh , sifat gambar rajah tegangan keluli, perubahan sifatnya bergantung pada keadaan operasi struktur, dsb.

Apabila mengira elemen di bawah tindakan daya melintang, rintangan reka bentuk tetulang melintang dikurangkan dengan memperkenalkan pekali keadaan operasi -um^OD, yang mengambil kira pengagihan tegasan yang tidak sekata dalam tetulang sepanjang panjang bahagian condong. Di samping itu, untuk tetulang melintang yang dikimpal dari dawai kelas BP-I dan tetulang rod kelas A-III, pekali Vs2 = 0.9 telah diperkenalkan, dengan mengambil kira kemungkinan kegagalan rapuh sambungan kimpalan pengapit. Nilai rintangan yang dikira tetulang melintang apabila mengira daya melintang Rsw, dengan mengambil kira pekali yst, diberikan dalam jadual. 1 dan 2 adj. V.

Di samping itu, rintangan yang dikira Rs, Rsc dan Rsw hendaklah didarabkan dengan pekali keadaan operasi: Ys3, 7*4 - dengan penggunaan beban berulang (lihat Bab VIII); ysb^lx/lp atau зъ~1х/1ап - dalam zon penghantaran tegasan dan dalam zon berlabuh tetulang tidak prategasan tanpa penambat; 7^6 - semasa operasi tetulang berkekuatan tinggi pada tegasan melebihi kekuatan hasil nominal (7o.2.

Rintangan yang dikira bagi tetulang untuk pengiraan bagi kumpulan kedua keadaan had ditetapkan pada faktor kebolehpercayaan untuk tetulang 7s = 1, i.e. diambil sama dengan nilai standard Rs,ser=Rsn dan dimasukkan dalam pengiraan dengan pekali keadaan operasi tetulang

Rintangan retak bagi struktur konkrit bertetulang ialah rintangannya terhadap pembentukan retak pada peringkat I keadaan terikan-tegasan atau rintangannya terhadap bukaan retak di peringkat II keadaan terikan tegasan.

Apabila mengira, keperluan berbeza dikenakan pada rintangan retak struktur konkrit bertetulang atau bahagiannya, bergantung pada jenis tetulang yang digunakan. Keperluan ini digunakan untuk retak biasa dan retakan condong ke paksi membujur elemen dan dibahagikan kepada tiga kategori:

Pembukaan retak di bawah beban tetap, jangka panjang dan jangka pendek dianggap jangka pendek; Tahan lama dianggap sebagai pembukaan retakan di bawah tindakan hanya beban malar dan jangka panjang. Lebar bukaan retak maksimum (isgs\ - jangka pendek dan asgs2 jangka panjang), yang memastikan operasi normal bangunan, rintangan kakisan tetulang dan ketahanan struktur, bergantung pada kategori keperluan rintangan retak, tidak boleh melebihi 0.05- 0.4 mm (Jadual II .2).

Elemen prategasan di bawah tekanan cecair atau gas (tangki, paip tekanan, dsb.), dengan bahagian yang diregangkan sepenuhnya dengan tetulang rod atau dawai, serta dengan bahagian yang dimampatkan separa dengan tetulang wayar dengan diameter 3 mm atau kurang, mesti memenuhi keperluan kategori Pertama. Elemen prategasan lain, bergantung pada keadaan struktur dan jenis tetulang, mesti memenuhi keperluan kategori kedua atau ketiga.

Prosedur untuk mengambil kira beban semasa mengira rintangan retak bergantung pada kategori keperluan untuk rintangan retak: untuk keperluan kategori pertama, pengiraan dijalankan mengikut beban reka bentuk dengan faktor keselamatan untuk beban yf>l (seperti dalam pengiraan kekuatan); untuk keperluan kategori kedua dan ketiga, pengiraan dijalankan di bawah tindakan beban dengan pekali V/=b Pengiraan untuk pembentukan retak untuk menentukan keperluan untuk memeriksa pembukaan retak jangka pendek untuk keperluan kategori kedua, pengiraan dijalankan untuk tindakan beban reka bentuk dengan pekali yf>U pengiraan untuk pembentukan retak untuk menentukan keperluan Ujian untuk pembukaan retak di bawah keperluan kategori ketiga dijalankan di bawah tindakan; daripada beban dengan pekali Y/-1. Apabila mengira rintangan retak, tindakan gabungan semua beban, kecuali yang istimewa, diambil kira. Beban khas diambil kira dalam pengiraan pembentukan retak dalam kes di mana keretakan membawa kepada situasi bencana. Pengiraan untuk menutup retak di bawah keperluan kategori kedua dijalankan di bawah tindakan beban malar dan jangka panjang dengan pekali y/-1 Prosedur untuk mengambil kira beban diberikan dalam jadual. P.Z. Pada bahagian akhir elemen prategasan dalam panjang zon pemindahan tegasan daripada tetulang kepada konkrit 1P, pembentukan retakan tidak dibenarkan di bawah tindakan gabungan semua beban (kecuali yang khas) yang dimasukkan ke dalam pengiraan dengan pekali Y/ =L. Keperluan INI disebabkan oleh fakta bahawa pembentukan pramatang keretakan dalam konkrit pada bahagian akhir elemen - boleh menyebabkan tetulang ditarik keluar dari konkrit di bawah beban dan kemusnahan secara tiba-tiba.

peningkatan pesongan. Pengaruh keretakan ini diambil kira dalam pengiraan struktur. Untuk elemen yang beroperasi di bawah keadaan beban berulang yang berulang dan direka bentuk untuk ketahanan, pembentukan retakan tersebut tidak dibenarkan.

Hadkan keadaan kumpulan pertama. Pengiraan kekuatan adalah berdasarkan peringkat III keadaan tegasan-terikan. Bahagian struktur mempunyai kekuatan yang diperlukan jika daya daripada beban reka bentuk tidak melebihi daya yang dilihat oleh bahagian pada rintangan reka bentuk bahan, dengan mengambil kira pekali keadaan operasi. Daya daripada beban reka bentuk T (contohnya, momen lentur atau daya membujur) ialah fungsi beban standard, faktor kebolehpercayaan dan faktor lain C (skema reka bentuk, pekali dinamik, dsb.).

Hadkan keadaan kumpulan kedua. Pengiraan pembentukan keretakan, normal dan condong kepada paksi membujur unsur, dijalankan untuk memeriksa rintangan retak unsur-unsur yang tertakluk kepada keperluan kategori pertama, serta untuk menentukan sama ada retakan muncul dalam unsur-unsur yang rintangan retak tertakluk kepada keperluan kategori kedua dan ketiga. Adalah dipercayai bahawa retakan normal pada paksi membujur tidak muncul jika daya T (momen lentur atau daya membujur) daripada tindakan beban tidak melebihi daya TSgs, yang boleh diserap oleh bahagian unsur.

Adalah dipercayai bahawa retakan condong ke paksi membujur unsur tidak muncul jika tegasan tegangan utama dalam konkrit tidak melebihi nilai yang dikira,

Pengiraan bukaan retak, normal dan condong kepada paksi membujur, terdiri daripada menentukan lebar bukaan retak pada tahap tetulang tegangan dan membandingkannya dengan lebar bukaan maksimum. Data mengenai lebar bukaan retak maksimum diberikan dalam jadual. II.3.

Pengiraan berdasarkan anjakan terdiri daripada menentukan pesongan unsur disebabkan oleh beban, dengan mengambil kira tempoh tindakan mereka dan membandingkannya dengan pesongan maksimum.

Had pesongan ditetapkan oleh pelbagai keperluan: teknologi, disebabkan oleh operasi biasa kren, pemasangan teknologi, mesin, dll.; struktur, disebabkan oleh pengaruh unsur-unsur jiran yang mengehadkan ubah bentuk, keperluan untuk menahan cerun yang diberikan, dll.; estetik.

Pesongan maksimum unsur prategasan boleh ditingkatkan dengan ketinggian pesongan, jika ini tidak dihadkan oleh keperluan teknologi atau reka bentuk.

Prosedur untuk mengambil kira beban apabila mengira pesongan ditetapkan seperti berikut: apabila dihadkan oleh keperluan teknologi atau reka bentuk - untuk tindakan beban malar, jangka panjang dan jangka pendek; apabila dihadkan oleh keperluan estetik - kepada kesan beban malar dan jangka panjang. Dalam kes ini, faktor kebolehpercayaan beban diambil sebagai Yf

Pesongan maksimum yang ditetapkan oleh piawaian untuk pelbagai elemen konkrit bertetulang diberikan dalam Jadual II.4. Pesongan maksimum konsol, berkaitan dengan overhang konsol, diandaikan dua kali lebih besar.

Di samping itu, pengiraan tambahan ketidakstabilan mesti dilakukan untuk papak lantai konkrit bertetulang, penerbangan tangga, pendaratan, dll. yang tidak disambungkan ke elemen bersebelahan: pesongan tambahan dari beban pekat jangka pendek 1000 N dengan yang paling tidak menguntungkan. skim untuk penggunaannya tidak boleh melebihi 0.7 mm.

1. Intipati kaedah

Kaedah pengiraan struktur berdasarkan keadaan had adalah perkembangan selanjutnya kaedah pengiraan berdasarkan daya pemusnah. Apabila mengira menggunakan kaedah ini, keadaan had struktur ditetapkan dengan jelas dan sistem pekali reka bentuk diperkenalkan yang menjamin struktur terhadap permulaan keadaan ini di bawah kombinasi beban yang paling tidak menguntungkan dan pada nilai terendah ciri kekuatan. daripada bahan.

Peringkat kemusnahan, tetapi keselamatan struktur di bawah beban dinilai bukan oleh satu faktor keselamatan pensintesis, tetapi oleh sistem pekali reka bentuk. Struktur yang direka bentuk dan dikira menggunakan kaedah keadaan had agak lebih menjimatkan.

2. Dua kumpulan keadaan had

Keadaan had dianggap sebagai keadaan di mana struktur tidak lagi memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya semasa operasi, iaitu, mereka kehilangan keupayaan untuk menahan beban dan pengaruh luaran atau menerima pergerakan yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat.

Struktur konkrit bertetulang mesti memenuhi keperluan pengiraan untuk dua kumpulan keadaan had: untuk kapasiti galas - kumpulan pertama keadaan had; dari segi kesesuaian untuk operasi biasa - kumpulan kedua keadaan had.

kehilangan kestabilan bentuk struktur (pengiraan untuk kestabilan struktur berdinding nipis, dll.) atau kedudukannya (pengiraan untuk terbalik dan gelongsor dinding penahan, asas tinggi yang dimuatkan secara eksentrik; pengiraan untuk pendakian tangki tertimbus atau bawah tanah , dan lain-lain.);

kegagalan keletihan (pengiraan daya tahan struktur di bawah pengaruh beban bergerak atau berdenyut berulang: rasuk kren, tidur, asas bingkai dan lantai untuk mesin tidak seimbang, dll.);

kemusnahan daripada pengaruh gabungan faktor daya dan pengaruh persekitaran luaran yang tidak menguntungkan (pendedahan berkala atau berterusan kepada persekitaran yang agresif, pembekuan dan pencairan bergantian, dsb.).

Pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan kedua dilakukan untuk mengelakkan:

pembentukan pembukaan retakan yang berlebihan atau berpanjangan (jika, mengikut keadaan operasi, pembentukan atau pembukaan retakan yang berpanjangan dibenarkan);

pergerakan yang berlebihan (pesongan, sudut putaran, sudut condong dan amplitud getaran).

Pengiraan keadaan had struktur secara keseluruhan, serta elemen atau bahagian individunya, dijalankan untuk semua peringkat: pembuatan, pengangkutan, pemasangan dan operasi; dalam kes ini, skema reka bentuk mesti sepadan dengan keputusan reka bentuk yang diterima pakai dan setiap peringkat yang disenaraikan.

3. Faktor pengiraan

Faktor reka bentuk - beban dan ciri mekanikal konkrit dan tetulang (kekuatan tegangan, kekuatan alah) - mempunyai kebolehubahan statistik (nilai serakan). Beban dan hentaman mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan melebihi nilai purata, dan sifat mekanikal bahan mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan nilai purata menurun. Pengiraan untuk keadaan had mengambil kira kebolehubahan statistik beban dan ciri mekanikal bahan, faktor bukan statistik dan pelbagai keadaan fizikal, kimia dan mekanikal yang tidak menguntungkan atau baik untuk pengendalian konkrit dan tetulang, pembuatan dan pengendalian elemen. daripada bangunan dan struktur. Beban, ciri mekanikal bahan dan pekali reka bentuk dinormalisasi.

Nilai beban, rintangan konkrit dan tetulang ditetapkan mengikut bab SNiP "Beban dan Kesan" dan "Struktur Konkrit dan Konkrit Bertetulang".

4. Klasifikasi beban. Beban standard dan reka bentuk

Bergantung pada tempoh tindakan, beban dibahagikan kepada kekal dan sementara. Beban sementara pula dibahagikan kepada jangka panjang, jangka pendek dan khas.

Beban daripada berat struktur menanggung beban dan struktur bangunan dan struktur, jisim dan tekanan tanah, dan kesan struktur konkrit bertetulang prategasan adalah malar.

Beban jangka panjang disebabkan oleh berat peralatan pegun di atas lantai - mesin, radas, enjin, bekas, dll.; tekanan gas, cecair, badan berbutir dalam bekas; muatan dalam gudang, peti sejuk, arkib, perpustakaan dan bangunan serta struktur yang serupa; sebahagian daripada beban sementara yang ditetapkan oleh piawaian di bangunan kediaman, pejabat dan premis domestik; kesan teknologi suhu jangka panjang daripada peralatan pegun; beban dari satu kren atas atau satu kren atas, didarab dengan faktor: 0.5 untuk kren tugas sederhana dan 0.7 untuk kren tugas berat; beban salji untuk kawasan iklim III-IV dengan pekali 0.3-0.6. Nilai kren yang ditunjukkan, beberapa beban sementara dan salji membentuk sebahagian daripada nilai penuhnya dan dimasukkan ke dalam pengiraan apabila mengambil kira tempoh tindakan beban jenis ini pada anjakan, ubah bentuk, dan pembentukan retak. Nilai penuh beban ini adalah jangka pendek.

Beban jangka pendek disebabkan oleh berat orang, bahagian, bahan dalam kawasan penyelenggaraan dan pembaikan peralatan - laluan dan kawasan lain yang bebas daripada peralatan; sebahagian daripada beban di tingkat bangunan kediaman dan awam; beban yang timbul semasa pembuatan, pengangkutan dan pemasangan elemen struktur; beban daripada kren atas dan atas yang digunakan dalam pembinaan atau pengendalian bangunan dan struktur; salji dan beban angin; suhu pengaruh iklim.

Beban khas termasuk: hentaman seismik dan letupan; beban yang disebabkan oleh kerosakan atau kerosakan peralatan dan gangguan secara tiba-tiba proses teknologi (contohnya, peningkatan mendadak atau penurunan suhu, dsb.); kesan ubah bentuk asas yang tidak sekata, disertai dengan perubahan radikal dalam struktur tanah (contohnya, ubah bentuk tanah penenggelaman semasa tanah rendaman atau permafrost semasa pencairan), dsb.

Beban standard ditetapkan oleh piawaian berdasarkan kebarangkalian yang telah ditetapkan melebihi nilai purata atau berdasarkan nilai nominal. Beban kekal standard diambil berdasarkan nilai reka bentuk parameter geometri dan struktur dan nilai ketumpatan purata. Beban teknologi sementara dan pemasangan standard ditetapkan kepada nilai tertinggi yang disediakan untuk operasi biasa; salji dan angin - mengikut purata nilai tahunan yang tidak menguntungkan atau mengikut nilai yang tidak menguntungkan yang sepadan dengan tempoh purata tertentu pengulangan mereka.

Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk kekuatan dan kestabilan ditentukan dengan mendarabkan beban piawai dengan faktor kebolehpercayaan beban Vf, biasanya lebih besar daripada satu, contohnya g=gnyf. Faktor kebolehpercayaan daripada berat konkrit dan struktur konkrit bertetulang Yf = M; pada berat struktur yang diperbuat daripada konkrit dengan agregat ringan (dengan ketumpatan purata 1800 kg/m3 atau kurang) dan pelbagai senarai yg panjang lebar, timbunan semula, dan bahan penebat yang dihasilkan di kilang, Yf = l.2, semasa pemasangan yf = \. 3; daripada pelbagai beban sementara bergantung kepada nilainya yf = it 2. 1.4. Pekali beban lampau daripada berat struktur apabila mengira kestabilan kedudukan terhadap terapung, terbalik dan gelongsor, serta dalam kes lain apabila penurunan jisim memburukkan lagi keadaan operasi struktur, diambil sebagai 7f = 0.9. Apabila mengira struktur pada peringkat pembinaan, beban jangka pendek yang dikira didarabkan dengan faktor 0.8. Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk ubah bentuk dan anjakan (untuk kumpulan kedua keadaan had) diambil sama dengan nilai standard dengan pekali Yf -1-

Gabungan beban. Struktur mesti direka bentuk untuk pelbagai kombinasi beban atau daya yang sepadan jika pengiraan dijalankan menggunakan skema tak anjal. Bergantung pada komposisi beban yang diambil kira, berikut dibezakan: kombinasi utama, yang terdiri daripada beban malar, jangka panjang dan jangka pendek atau daya daripada beban voltan rendah; gabungan khas yang terdiri daripada tetap, jangka panjang, jangka pendek yang mungkin dan salah satu beban atau usaha khas daripadanya.

Semua kumpulan kombinasi beban asas dipertimbangkan. Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan pertama, beban malar, jangka panjang dan satu jangka pendek diambil kira; Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan kedua, beban malar, jangka panjang dan dua (atau lebih) jangka pendek diambil kira; manakala nilai jangka pendek

beban atau usaha yang sepadan mesti didarab dengan pekali gabungan bersamaan dengan 0.9.

Apabila mengira struktur untuk gabungan khas, nilai beban jangka pendek atau daya yang sepadan mesti didarab dengan faktor gabungan yang sama dengan 0.8, kecuali untuk kes yang dinyatakan dalam piawaian reka bentuk untuk bangunan dan struktur di kawasan seismik.

Piawaian juga membenarkan mengurangkan beban sementara apabila mengira rasuk dan palang, bergantung pada keluasan lantai yang dimuatkan.

5. Darjah tanggungjawab bangunan dan struktur

Tahap tanggungjawab bangunan dan struktur apabila struktur mencapai keadaan had ditentukan oleh jumlah kerosakan material dan sosial. Apabila mereka bentuk struktur, seseorang harus mengambil kira pekali kebolehpercayaan untuk tujuan perusahaan kesatuan, yang nilainya bergantung pada kelas tanggungjawab bangunan atau struktur. Nilai maksimum kapasiti galas beban, nilai rintangan yang dikira, nilai ubah bentuk maksimum, bukaan retak hendaklah dibahagikan dengan pekali kebolehpercayaan untuk tujuan yang dimaksudkan, atau nilai beban, daya atau beban yang dikira. pengaruh lain harus didarab dengan pekali ini.

Kajian eksperimen yang dijalankan di kilang produk konkrit bertetulang pasang siap menunjukkan bahawa untuk konkrit berat dan konkrit pada agregat berliang, pekali variasi V

0.135, yang diterima dalam piawaian.

Dalam statistik matematik, menggunakan pa atau ni, kebarangkalian pengulangan nilai rintangan sementara kurang daripada B dianggarkan Jika kita mengambil x = 1.64, maka pengulangan nilai mungkin<В не более чем у 5 % (и значения В не менее чем у 95 %) испытанных образцов. При этом достигается нормированная обеспеченность не менее 0,95.

Apabila memantau kelas konkrit untuk kekuatan tegangan paksi, rintangan piawai konkrit kepada tegangan paksi Rbtn diambil sama dengan kekuatan terjaminnya (kelas). ketegangan paksi.

Rintangan reka bentuk konkrit untuk pengiraan bagi kumpulan pertama keadaan had ditentukan dengan membahagikan rintangan piawai dengan pekali kebolehpercayaan yang sepadan untuk konkrit dalam mampatan yc = 1.3 prn, tegangan ^ = 1.5, dan apabila memantau kekuatan tegangan yy = \.3 . Rintangan reka bentuk konkrit kepada mampatan paksi

Kekuatan mampatan yang dikira bagi konkrit berat kelas B50, B55, B60 didarab dengan pekali yang mengambil kira keanehan sifat mekanikal konkrit kekuatan tinggi (pengurangan ubah bentuk rayapan), masing-masing sama dengan 0.95; 0.925 dan 0.9.

Nilai rintangan konkrit yang dikira dengan pembundaran diberikan dalam lampiran. saya.

Apabila mengira elemen struktur, rintangan reka bentuk konkrit Rb dan Rbt dikurangkan, dan dalam beberapa kes meningkat dengan mendarab dengan pekali yang sepadan bagi keadaan operasi uc konkrit, dengan mengambil kira ciri-ciri sifat konkrit: tempoh beban dan pengulangannya yang berulang; keadaan, sifat dan peringkat operasi struktur; kaedah pembuatannya, dimensi keratan rentas, dsb.

Rintangan mampatan yang dikira bagi tetulang Rsc, yang digunakan dalam pengiraan struktur untuk kumpulan pertama keadaan had, apabila tetulang diikat pada konkrit, diambil bersamaan dengan rintangan tegangan terkira yang sepadan bagi tetulang Rs, tetapi tidak lebih daripada 400 MPa (berdasarkan kebolehmampatan muktamad tab konkrit). Apabila mengira struktur yang mana rintangan reka bentuk konkrit diandaikan di bawah tindakan beban jangka panjang, dengan mengambil kira pekali keadaan operasi y&2

Apabila mengira elemen struktur, rintangan reka bentuk tetulang dikurangkan atau, dalam beberapa kes, meningkat dengan mendarab dengan pekali keadaan operasi yang sepadan ySi, dengan mengambil kira kemungkinan penggunaan tidak lengkap ciri kekuatannya disebabkan oleh pengagihan tegasan yang tidak sekata dalam bahagian, kekuatan rendah konkrit, keadaan berlabuh, dan kehadiran selekoh , sifat gambar rajah tegangan keluli, perubahan sifatnya bergantung pada keadaan operasi struktur, dsb.

Apabila mengira elemen di bawah tindakan daya melintang, rintangan reka bentuk tetulang melintang dikurangkan dengan memperkenalkan pekali keadaan operasi -um^OD, yang mengambil kira pengagihan tegasan yang tidak sekata dalam tetulang sepanjang panjang bahagian condong. Di samping itu, untuk tetulang melintang yang dikimpal dari dawai kelas BP-I dan tetulang rod kelas A-III, pekali Vs2 = 0.9 telah diperkenalkan, dengan mengambil kira kemungkinan kegagalan rapuh sambungan kimpalan pengapit. Nilai rintangan yang dikira tetulang melintang apabila mengira daya melintang Rsw, dengan mengambil kira pekali yst, diberikan dalam jadual. 1 dan 2 adj. V.

Di samping itu, rintangan yang dikira Rs, Rsc dan Rsw hendaklah didarabkan dengan pekali keadaan operasi: Ys3, 7*4 - dengan penggunaan beban berulang (lihat Bab VIII); ysb^lx/lp atau uz

1x/1ap - dalam zon penghantaran tegasan dan dalam zon berlabuh tetulang bukan prategasan tanpa sauh; 7^6 - apabila bekerja dengan tetulang berkekuatan tinggi pada tegasan melebihi kekuatan hasil nominal (7o.2.

Rintangan yang dikira bagi tetulang untuk pengiraan bagi kumpulan kedua keadaan had ditetapkan pada faktor kebolehpercayaan untuk tetulang 7s = 1, i.e. diambil sama dengan nilai standard Rs,ser=Rsn dan dimasukkan dalam pengiraan dengan pekali keadaan operasi tetulang

Rintangan retak bagi struktur konkrit bertetulang ialah rintangannya terhadap pembentukan retak pada peringkat I keadaan terikan-tegasan atau rintangannya terhadap bukaan retak di peringkat II keadaan terikan tegasan.

Apabila mengira, keperluan berbeza dikenakan pada rintangan retak struktur konkrit bertetulang atau bahagiannya, bergantung pada jenis tetulang yang digunakan. Keperluan ini digunakan untuk retak biasa dan retakan condong ke paksi membujur elemen dan dibahagikan kepada tiga kategori:

Pembukaan retak di bawah beban tetap, jangka panjang dan jangka pendek dianggap jangka pendek; Tahan lama dianggap sebagai pembukaan retakan di bawah tindakan hanya beban malar dan jangka panjang. Lebar bukaan retak maksimum (isgs\ - jangka pendek dan asgs2 jangka panjang), yang memastikan operasi normal bangunan, rintangan kakisan tetulang dan ketahanan struktur, bergantung pada kategori keperluan rintangan retak, tidak boleh melebihi 0.05- 0.4 mm (Jadual II .2).

Elemen prategasan di bawah tekanan cecair atau gas (tangki, paip tekanan, dsb.), dengan bahagian yang diregangkan sepenuhnya dengan tetulang rod atau dawai, serta dengan bahagian yang dimampatkan separa dengan tetulang wayar dengan diameter 3 mm atau kurang, mesti memenuhi keperluan kategori Pertama. Elemen prategasan lain, bergantung pada keadaan struktur dan jenis tetulang, mesti memenuhi keperluan kategori kedua atau ketiga.

Prosedur untuk mengambil kira beban semasa mengira rintangan retak bergantung pada kategori keperluan untuk rintangan retak: untuk keperluan kategori pertama, pengiraan dijalankan mengikut beban reka bentuk dengan faktor keselamatan untuk beban yf>l (seperti dalam pengiraan kekuatan); untuk keperluan kategori kedua dan ketiga, pengiraan dijalankan di bawah tindakan beban dengan pekali V/=b Pengiraan untuk pembentukan retak untuk menentukan keperluan untuk memeriksa pembukaan retak jangka pendek untuk keperluan kategori kedua, pengiraan dijalankan untuk tindakan beban reka bentuk dengan pekali yf>U pengiraan untuk pembentukan retak untuk menentukan keperluan Ujian untuk pembukaan retak di bawah keperluan kategori ketiga dijalankan di bawah tindakan; daripada beban dengan pekali Y/-1. Apabila mengira rintangan retak, tindakan gabungan semua beban, kecuali yang istimewa, diambil kira. Beban khas diambil kira dalam pengiraan pembentukan retak dalam kes di mana keretakan membawa kepada situasi bencana. Pengiraan untuk menutup retak di bawah keperluan kategori kedua dijalankan di bawah tindakan beban malar dan jangka panjang dengan pekali y/-1 Prosedur untuk mengambil kira beban diberikan dalam jadual. P.Z. Pada bahagian akhir elemen prategasan dalam panjang zon pemindahan tegasan daripada tetulang kepada konkrit 1P, pembentukan retakan tidak dibenarkan di bawah tindakan gabungan semua beban (kecuali yang khas) yang dimasukkan ke dalam pengiraan dengan pekali Y/ =L. Keperluan INI disebabkan oleh fakta bahawa pembentukan pramatang keretakan dalam konkrit pada bahagian akhir elemen - boleh menyebabkan tetulang ditarik keluar dari konkrit di bawah beban dan kemusnahan secara tiba-tiba.

peningkatan pesongan. Pengaruh keretakan ini diambil kira dalam pengiraan struktur. Untuk elemen yang beroperasi di bawah keadaan beban berulang yang berulang dan direka bentuk untuk ketahanan, pembentukan retakan tersebut tidak dibenarkan.

Hadkan keadaan kumpulan pertama. Pengiraan kekuatan adalah berdasarkan peringkat III keadaan tegasan-terikan. Bahagian struktur mempunyai kekuatan yang diperlukan jika daya daripada beban reka bentuk tidak melebihi daya yang dilihat oleh bahagian pada rintangan reka bentuk bahan, dengan mengambil kira pekali keadaan operasi. Daya daripada beban reka bentuk T (contohnya, momen lentur atau daya membujur) ialah fungsi beban standard, faktor kebolehpercayaan dan faktor lain C (skema reka bentuk, pekali dinamik, dsb.).

Hadkan keadaan kumpulan kedua. Pengiraan pembentukan keretakan, normal dan condong kepada paksi membujur unsur, dijalankan untuk memeriksa rintangan retak unsur-unsur yang tertakluk kepada keperluan kategori pertama, serta untuk menentukan sama ada retakan muncul dalam unsur-unsur yang rintangan retak tertakluk kepada keperluan kategori kedua dan ketiga. Adalah dipercayai bahawa retakan normal pada paksi membujur tidak muncul jika daya T (momen lentur atau daya membujur) daripada tindakan beban tidak melebihi daya TSgs, yang boleh diserap oleh bahagian unsur.

Adalah dipercayai bahawa retakan condong ke paksi membujur unsur tidak muncul jika tegasan tegangan utama dalam konkrit tidak melebihi nilai yang dikira,

Pengiraan bukaan retak, normal dan condong kepada paksi membujur, terdiri daripada menentukan lebar bukaan retak pada tahap tetulang tegangan dan membandingkannya dengan lebar bukaan maksimum. Data mengenai lebar bukaan retak maksimum diberikan dalam jadual. II.3.

Pengiraan berdasarkan anjakan terdiri daripada menentukan pesongan unsur disebabkan oleh beban, dengan mengambil kira tempoh tindakan mereka dan membandingkannya dengan pesongan maksimum.

Had pesongan ditetapkan oleh pelbagai keperluan: teknologi, disebabkan oleh operasi biasa kren, pemasangan teknologi, mesin, dll.; struktur, disebabkan oleh pengaruh unsur-unsur jiran yang mengehadkan ubah bentuk, keperluan untuk menahan cerun yang diberikan, dll.; estetik.

Pesongan maksimum unsur prategasan boleh ditingkatkan dengan ketinggian pesongan, jika ini tidak dihadkan oleh keperluan teknologi atau reka bentuk.

Prosedur untuk mengambil kira beban apabila mengira pesongan ditetapkan seperti berikut: apabila dihadkan oleh keperluan teknologi atau reka bentuk - untuk tindakan beban malar, jangka panjang dan jangka pendek; apabila dihadkan oleh keperluan estetik - kepada kesan beban malar dan jangka panjang. Dalam kes ini, faktor kebolehpercayaan beban diambil sebagai Yf

Pesongan maksimum yang ditetapkan oleh piawaian untuk pelbagai elemen konkrit bertetulang diberikan dalam Jadual II.4. Pesongan maksimum konsol, berkaitan dengan overhang konsol, diandaikan dua kali lebih besar.

Di samping itu, pengiraan tambahan ketidakstabilan mesti dilakukan untuk papak lantai konkrit bertetulang, penerbangan tangga, pendaratan, dll. yang tidak disambungkan ke elemen bersebelahan: pesongan tambahan dari beban pekat jangka pendek 1000 N dengan yang paling tidak menguntungkan. skim untuk penggunaannya tidak boleh melebihi 0.7 mm.

Hadkan kaedah pengiraan keadaan


Bab 2. Asas eksperimen teori rintangan konkrit bertetulang dan kaedah pengiraan struktur konkrit bertetulang Kaedah pengiraan berdasarkan keadaan had 1. Intipati kaedah Kaedah

Hadkan kaedah pengiraan keadaan

Apabila mengira menggunakan kaedah ini, struktur dipertimbangkan dalam keadaan had reka bentuknya. Keadaan had reka bentuk diambil sebagai keadaan struktur di mana ia tidak lagi memenuhi keperluan operasi yang dikenakan ke atasnya, iaitu, ia sama ada kehilangan keupayaan untuk menentang pengaruh luar, atau menerima ubah bentuk yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat.

Untuk struktur keluli, dua keadaan had reka bentuk ditetapkan:

  1. keadaan had reka bentuk pertama yang ditentukan oleh kapasiti galas beban (kekuatan, kestabilan atau ketahanan); semua struktur keluli mesti memenuhi keadaan had ini;
  2. keadaan had reka bentuk kedua, ditentukan oleh perkembangan ubah bentuk yang berlebihan (pesongan dan anjakan); Keadaan pengehad ini mesti dipenuhi oleh struktur di mana magnitud ubah bentuk boleh mengehadkan kemungkinan operasinya.

Keadaan had terkira pertama dinyatakan oleh ketaksamaan

di mana N ialah daya reka bentuk dalam struktur daripada jumlah kesan beban reka bentuk P dalam kombinasi yang paling tidak menguntungkan;

F ialah kapasiti galas beban struktur, yang merupakan fungsi dimensi geometri struktur, rintangan reka bentuk bahan R dan pekali keadaan operasi m.

Beban maksimum yang ditetapkan oleh piawaian (SNiP) yang dibenarkan semasa operasi biasa struktur dipanggil beban piawai Rn (lihat Lampiran I, Beban dan faktor pramuat).

Beban reka bentuk P yang mana strukturnya dikira (berdasarkan keadaan had) dianggap lebih tinggi sedikit daripada yang normatif. Beban reka bentuk ditakrifkan sebagai hasil daripada beban piawai oleh faktor beban lampau n (lebih besar daripada kesatuan), dengan mengambil kira bahaya melebihi beban berbanding nilai piawainya disebabkan oleh kebolehubahan beban yang mungkin:

Nilai pekali p diberikan dalam jadual Standard dan beban reka bentuk, faktor beban lampau.

Oleh itu, struktur dianggap di bawah pengaruh beban reka bentuk dan bukannya beban operasi (standard). Daripada pengaruh beban reka bentuk dalam struktur, daya reka bentuk (daya paksi N atau momen M) ditentukan, yang didapati mengikut peraturan umum rintangan bahan dan mekanik struktur.

Bahagian kanan persamaan utama (1.I)- kapasiti galas beban struktur F - bergantung pada rintangan maksimum bahan untuk mempengaruhi pengaruh, dicirikan oleh sifat mekanikal bahan dan dipanggil rintangan standard R n, serta pada ciri geometri bahagian (keratan) kawasan F, momen rintangan W, dsb.).

Untuk membina keluli, rintangan piawai diandaikan sama dengan kekuatan hasil,

(untuk gred keluli bangunan yang paling biasa St. 3 σ t = 2,400 kg/cm 2).

Rintangan reka bentuk keluli R diambil sebagai voltan yang sama dengan rintangan piawai didarab dengan pekali keseragaman k (kurang daripada kesatuan), dengan mengambil kira risiko penurunan rintangan bahan berbanding nilai piawainya disebabkan oleh kebolehubahan dalam sifat mekanikal bahan

Untuk keluli karbon rendah biasa k = 0.9, dan untuk keluli berkualiti tinggi (aloi rendah) k = 0.85.

Oleh itu, rintangan yang dikira R- ini adalah tegasan bersamaan dengan nilai terendah kemungkinan kekuatan hasil bahan, yang diterima untuk struktur sebagai nilai had.

Di samping itu, untuk keselamatan struktur, semua kemungkinan penyimpangan daripada keadaan biasa yang disebabkan oleh ciri operasi struktur mesti diambil kira (contohnya, keadaan yang kondusif untuk peningkatan kakisan, dll.). Untuk melakukan ini, pekali keadaan operasi m diperkenalkan, yang bagi kebanyakan struktur dan sambungan diambil sama dengan perpaduan (lihat Pekali Keadaan Operasi m lampiran).

Oleh itu, persamaan reka bentuk utama (1.I) akan mempunyai bentuk berikut:

  • apabila menguji struktur untuk kekuatan di bawah tindakan daya paksi atau momen

di mana N dan M ialah daya paksi yang dikira atau momen dari beban yang dikira (dengan mengambil kira faktor beban lampau); F nt - luas keratan rentas bersih (tolak lubang); W nt - momen rintangan bahagian bersih (tolak lubang);

  • apabila memeriksa struktur untuk kestabilan

di mana F br dan W br - kawasan dan momen rintangan bahagian kasar (tanpa potongan lubang); φ dan φ b ialah pekali yang mengurangkan rintangan reka bentuk kepada nilai yang memastikan keseimbangan yang stabil.

Biasanya, apabila mengira struktur yang dimaksudkan, keratan rentas elemen pertama kali dipilih dan kemudian tegasan dari daya reka bentuk diperiksa, yang tidak boleh melebihi rintangan reka bentuk didarab dengan pekali keadaan operasi.

Oleh itu, bersama-sama dengan formula bentuk (4.I) dan (5.I), kami akan menulis formula ini dalam bentuk kerja dari segi tegasan yang dikira, contohnya:

di mana σ ialah tegasan reka bentuk dalam struktur (berdasarkan beban reka bentuk).

Adalah lebih tepat untuk menulis pekali φ dan φ b dalam formula (8.I) dan (9.I) di sebelah kanan ketaksamaan sebagai pekali yang mengurangkan rintangan yang dikira kepada tegasan kritikal. Dan hanya demi kemudahan pengiraan dan perbandingan hasil, mereka ditulis dalam penyebut sebelah kiri formula ini.

* Nilai rintangan standard dan pekali keseragaman diberikan dalam "Norma dan Peraturan Bangunan" (SNiP), serta dalam "Norma dan Syarat Teknikal untuk Reka Bentuk Struktur Keluli" (NiTU 121-55).

"Reka bentuk struktur keluli",

Terdapat beberapa kategori voltan: utama, tempatan, tambahan dan dalaman. Tegasan asas ialah tekanan yang berkembang di dalam badan akibat mengimbangi kesan beban luaran; ia diambil kira dalam pengiraan. Apabila aliran kuasa diagihkan secara tidak rata ke atas keratan rentas, disebabkan, sebagai contoh, oleh perubahan mendadak dalam keratan rentas atau kehadiran lubang, kepekatan tegasan tempatan berlaku. Walau bagaimanapun, dalam bahan plastik, termasuk keluli pembinaan,…

Apabila mengira tegasan yang dibenarkan, struktur dianggap dalam keadaan operasinya di bawah pengaruh beban yang dibenarkan semasa operasi normal struktur, iaitu, beban standard. Syarat kekuatan struktur ialah tegasan dalam struktur daripada beban piawai tidak melebihi tegasan dibenarkan yang ditetapkan oleh piawaian, yang mewakili bahagian tertentu daripada tegasan maksimum bahan yang diterima untuk membina keluli...

Hadkan kaedah pengiraan keadaan - Metodologi untuk pengiraan struktur keluli - Asas reka bentuk - Reka bentuk struktur keluli


Apabila mengira menggunakan kaedah ini, struktur dipertimbangkan dalam keadaan had reka bentuknya. Keadaan had yang dikira diambil sebagai keadaan berikut...

Dua kumpulan keadaan had

Keadaan had dianggap sebagai keadaan di mana struktur tidak lagi memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya semasa operasi, iaitu, mereka kehilangan keupayaan untuk menahan beban dan pengaruh luaran atau menerima pergerakan yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat.

Struktur konkrit bertetulang mesti memenuhi keperluan pengiraan untuk dua kumpulan keadaan had: untuk kapasiti galas - kumpulan pertama keadaan had; dari segi kesesuaian untuk operasi biasa - kumpulan kedua keadaan had.

Pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan pertama dilakukan untuk mengelakkan:

Rapuh, likat atau jenis kegagalan lain (pengiraan kekuatan dengan mengambil kira, jika perlu, pesongan struktur sebelum kegagalan);

Kehilangan kestabilan bentuk struktur (pengiraan untuk kestabilan struktur berdinding nipis, dll.) atau kedudukannya (pengiraan untuk terbalik dan gelongsor dinding penahan, asas tinggi yang dimuatkan secara eksentrik; pengiraan untuk pendakian tangki tertimbus atau bawah tanah , dan lain-lain.);

Kegagalan keletihan (pengiraan daya tahan struktur di bawah pengaruh beban bergerak atau berdenyut berulang: rasuk kren, tidur, asas bingkai dan lantai untuk mesin tidak seimbang, dsb.);

Kemusnahan daripada pengaruh gabungan faktor daya dan pengaruh persekitaran luaran yang tidak menguntungkan (pendedahan berkala atau berterusan kepada persekitaran yang agresif, pembekuan dan pencairan berselang-seli, dsb.).

Pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan kedua dilakukan untuk mengelakkan:

Pembentukan pembukaan retakan yang berlebihan atau berpanjangan (jika, mengikut keadaan operasi, pembentukan atau pembukaan retakan yang berpanjangan dibenarkan);

Pergerakan yang berlebihan (pesongan, sudut putaran, sudut condong dan amplitud getaran).

Pengiraan keadaan had struktur secara keseluruhan, serta elemen atau bahagian individunya, dijalankan untuk semua peringkat: pembuatan, pengangkutan, pemasangan dan operasi; dalam kes ini, skema reka bentuk mesti sepadan dengan keputusan reka bentuk yang diterima pakai dan setiap peringkat yang disenaraikan.

Faktor reka bentuk - beban dan ciri mekanikal konkrit dan tetulang (kekuatan tegangan, kekuatan alah) - mempunyai kebolehubahan statistik (nilai serakan). Beban dan hentaman mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan melebihi nilai purata, dan sifat mekanikal bahan mungkin berbeza daripada kebarangkalian yang ditentukan nilai purata menurun. Pengiraan untuk keadaan had mengambil kira kebolehubahan statistik beban dan ciri mekanikal bahan, faktor bukan statistik dan pelbagai keadaan fizikal, kimia dan mekanikal yang tidak menguntungkan atau baik untuk pengendalian konkrit dan tetulang, pembuatan dan pengendalian elemen. daripada bangunan dan struktur. Beban, ciri mekanikal bahan dan pekali reka bentuk dinormalisasi.

Nilai beban, rintangan konkrit dan tetulang ditetapkan mengikut bab SNiP "Beban dan Kesan" dan "Struktur Konkrit dan Konkrit Bertetulang".

Klasifikasi beban. Beban standard dan reka bentuk

Bergantung pada tempoh tindakan, beban dibahagikan kepada kekal dan sementara. Beban sementara pula dibahagikan kepada jangka panjang, jangka pendek dan khas.

Beban daripada berat struktur menanggung beban dan struktur bangunan dan struktur, jisim dan tekanan tanah, dan kesan struktur konkrit bertetulang prategasan adalah malar.

Beban jangka panjang disebabkan oleh berat peralatan pegun di atas lantai - mesin, radas, enjin, bekas, dll.; tekanan gas, cecair, badan berbutir dalam bekas; muatan dalam gudang, peti sejuk, arkib, perpustakaan dan bangunan serta struktur yang serupa; sebahagian daripada beban sementara yang ditetapkan oleh piawaian di bangunan kediaman, pejabat dan premis domestik; kesan teknologi suhu jangka panjang daripada peralatan pegun; beban dari satu kren atas atau satu kren atas, didarab dengan faktor: 0.5 untuk kren tugas sederhana dan 0.7 untuk kren tugas berat; beban salji untuk kawasan iklim III-IV dengan pekali 0.3-0.6. Nilai kren yang ditunjukkan, beberapa beban sementara dan salji membentuk sebahagian daripada nilai penuhnya dan dimasukkan ke dalam pengiraan apabila mengambil kira tempoh tindakan beban jenis ini pada anjakan, ubah bentuk, dan pembentukan retak. Nilai penuh beban ini adalah jangka pendek.

Beban jangka pendek disebabkan oleh berat orang, bahagian, bahan dalam kawasan penyelenggaraan dan pembaikan peralatan - laluan dan kawasan lain yang bebas daripada peralatan; sebahagian daripada beban di tingkat bangunan kediaman dan awam; beban yang timbul semasa pembuatan, pengangkutan dan pemasangan elemen struktur; beban daripada kren atas dan atas yang digunakan dalam pembinaan atau pengendalian bangunan dan struktur; salji dan beban angin; suhu pengaruh iklim.

Beban khas termasuk: hentaman seismik dan letupan; beban yang disebabkan oleh kerosakan atau kerosakan peralatan dan gangguan secara tiba-tiba proses teknologi (contohnya, peningkatan mendadak atau penurunan suhu, dsb.); kesan ubah bentuk asas yang tidak sekata, disertai dengan perubahan radikal dalam struktur tanah (contohnya, ubah bentuk tanah penenggelaman semasa tanah rendaman atau permafrost semasa pencairan), dsb.

Beban standard ditetapkan oleh piawaian berdasarkan kebarangkalian yang telah ditetapkan melebihi nilai purata atau berdasarkan nilai nominal. Beban malar standard diterima berdasarkan nilai reka bentuk parameter geometri dan reka bentuk dan

Nilai ketumpatan purata. Peraturan sementara; beban teknologi dan pemasangan ditetapkan mengikut nilai tertinggi yang disediakan untuk operasi biasa; salji dan angin - mengikut purata nilai tahunan yang tidak menguntungkan atau mengikut nilai yang tidak menguntungkan yang sepadan dengan tempoh purata tertentu pengulangan mereka.

Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk kekuatan dan kestabilan ditentukan dengan mendarabkan beban standard dengan faktor keselamatan beban Yf, biasanya lebih daripada satu, contohnya. G= Gnyt. Faktor kebolehpercayaan daripada berat konkrit dan struktur konkrit bertetulang Yf = M; pada berat struktur yang diperbuat daripada konkrit dengan agregat ringan (dengan ketumpatan purata 1800 kg/m3 atau kurang) dan pelbagai senarai yg panjang lebar, timbunan semula, bahan penebat yang dibuat di kilang, Yf = l.2, semasa pemasangan Yf = l>3 ; daripada pelbagai beban sementara bergantung kepada nilainya Yf = l. 2. 1.4. Pekali beban lampau daripada berat struktur apabila mengira kestabilan kedudukan terhadap terapung, terbalik dan gelongsor, serta dalam kes lain apabila penurunan jisim memburukkan lagi keadaan operasi struktur, diandaikan yf = 0.9. Apabila mengira struktur pada peringkat pembinaan, beban jangka pendek yang dikira didarabkan dengan faktor 0.8. Beban reka bentuk untuk mengira struktur untuk ubah bentuk dan anjakan (untuk kumpulan kedua keadaan had) diambil sama dengan nilai standard dengan pekali Yf = l-

Gabungan beban. Struktur mesti direka bentuk untuk pelbagai kombinasi beban atau daya yang sepadan jika pengiraan dijalankan menggunakan skema tak anjal. Bergantung pada komposisi beban yang diambil kira, berikut dibezakan: kombinasi utama, yang terdiri daripada beban malar, jangka panjang dan jangka pendek atau daya daripada beban voltan rendah; gabungan khas yang terdiri daripada tetap, jangka panjang, jangka pendek yang mungkin dan salah satu beban atau usaha khas daripadanya.

Dua kumpulan kombinasi beban utama dipertimbangkan. Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan pertama, beban malar, jangka panjang dan satu jangka pendek diambil kira; Apabila mengira struktur untuk gabungan utama kumpulan kedua, beban malar, jangka panjang dan dua (atau lebih) jangka pendek diambil kira; dalam kes ini, nilai beban jangka pendek atau usaha yang sepadan harus didarabkan dengan pekali gabungan bersamaan dengan 0.9.

Apabila mengira struktur untuk gabungan khas, nilai beban jangka pendek atau daya yang sepadan mesti didarab dengan faktor gabungan yang sama dengan 0.8, kecuali untuk kes yang dinyatakan dalam piawaian reka bentuk untuk bangunan dan struktur di kawasan seismik.

Beban yang dikurangkan. Apabila mengira tiang, dinding dan asas bangunan berbilang tingkat, beban sementara di lantai boleh dikurangkan, dengan mengambil kira tahap kebarangkalian tindakan serentak mereka, dengan mendarab dengan faktor

Di mana a - diambil bersamaan dengan 0.3 untuk bangunan kediaman, bangunan pejabat, asrama, dsb. dan bersamaan dengan 0.5 untuk pelbagai bilik: bilik bacaan, mesyuarat, bilik membeli-belah, dsb.; t ialah bilangan lantai yang dimuatkan di atas bahagian yang sedang dipertimbangkan.

Piawaian juga membenarkan mengurangkan beban sementara apabila mengira rasuk dan palang, bergantung pada keluasan lantai yang dimuatkan.

Konkrit bertetulang

Konkrit pratuang dan konkrit bertetulang: ciri dan kaedah pengeluaran

Teknologi perindustrian telah berkembang secara aktif di USSR sejak pertengahan abad yang lalu, dan pembangunan industri pembinaan memerlukan sejumlah besar bahan yang berbeza. Penciptaan konkrit bertetulang pasang siap menjadi sejenis revolusi teknikal dalam kehidupan negara, ...

Pemandu cerucuk DIY

Pemandu cerucuk atau pemandu cerucuk boleh diatur menggunakan kereta dengan spatbor belakang ditanggalkan (pacuan roda belakang pada mekanik), dinaikkan pada bicu dan hanya menggunakan rim dan bukannya roda. Kabel akan dililit di sekeliling rim - ini...

PEMBINAAN SEMULA BANGUNAN INDUSTRI

1. Tugas dan kaedah pembinaan semula bangunan Pembinaan semula bangunan boleh dikaitkan dengan pengembangan pengeluaran, pemodenan teknologi. proses, pemasangan peralatan baru, dsb. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk menyelesaikan masalah kejuruteraan kompleks yang berkaitan ...

penggelek (mesin meratakan) diameter dari 400 mm.,

pengering makanan elektrik (aliran),

penghantar, penghantar, gerimit.

Dua kumpulan keadaan had


Keadaan had dianggap sebagai keadaan di mana struktur tidak lagi memenuhi keperluan yang dikenakan ke atasnya semasa operasi, iaitu, mereka kehilangan

Asas pengiraan berdasarkan keadaan had. Pengiraan unsur struktur keratan pepejal.

Selaras dengan piawaian semasa di Rusia, struktur kayu mesti dikira menggunakan kaedah keadaan had.

Keadaan had struktur ialah keadaan di mana ia tidak lagi memenuhi keperluan operasi. Punca luaran yang membawa kepada keadaan had ialah tindakan daya (beban luar, daya reaktif). Keadaan had boleh berlaku di bawah pengaruh keadaan operasi struktur kayu, serta kualiti, dimensi dan sifat bahan. Terdapat dua kumpulan keadaan had:

1 – dari segi kapasiti galas beban (kekuatan, kestabilan).

2 – dengan ubah bentuk (pesongan, sesaran).

Kumpulan pertama keadaan had dicirikan oleh kehilangan kapasiti galas dan ketidaksesuaian sepenuhnya untuk operasi selanjutnya. Adalah yang paling bertanggungjawab. Dalam struktur kayu, keadaan had berikut bagi kumpulan pertama boleh berlaku: kemusnahan, kehilangan kestabilan, terbalik, rayapan yang tidak boleh diterima. Keadaan had ini tidak berlaku jika syarat berikut dipenuhi:

mereka. apabila tekanan biasa ( σ ) dan tegasan ricih ( τ ) tidak melebihi nilai had tertentu R, dipanggil rintangan reka bentuk.

Kumpulan kedua keadaan had dicirikan oleh ciri-ciri sedemikian di mana operasi struktur atau struktur, walaupun sukar, tidak dikecualikan sepenuhnya, i.e. reka bentuk menjadi tidak sesuai hanya untuk biasa operasi. Kesesuaian struktur untuk operasi biasa biasanya ditentukan oleh pesongan

Ini bermakna elemen atau struktur lentur sesuai untuk operasi biasa apabila nilai terbesar nisbah pesongan-ke-span adalah kurang daripada pesongan relatif maksimum yang dibenarkan. [ f/ l] (mengikut SNiP II-25-80).

Tujuan pengiraan struktur adalah untuk mengelakkan berlakunya mana-mana keadaan had yang mungkin, baik semasa pengangkutan dan pemasangan, dan semasa operasi struktur. Pengiraan untuk keadaan had pertama dijalankan mengikut nilai beban yang dikira, dan untuk yang kedua - mengikut nilai standard. Nilai standard beban luaran diberikan dalam SNiP "Beban dan Kesan". Nilai yang dikira diperoleh dengan mengambil kira faktor keselamatan beban γ n. Struktur direka bentuk untuk menahan gabungan beban yang tidak menguntungkan (berat sendiri, salji, angin), kebarangkalian yang diambil kira oleh pekali gabungan (mengikut SNiP "Beban dan Kesan").

Ciri utama bahan di mana keupayaan mereka untuk menentang daya dinilai ialah rintangan normatif R n . Rintangan standard kayu dikira berdasarkan keputusan banyak ujian sampel kecil kayu bersih (tanpa kecacatan) spesies yang sama, dengan kandungan lembapan 12%:

R n = , di mana

– nilai purata aritmetik kekuatan tegangan,

V– pekali variasi,

t– penunjuk kebolehpercayaan.

Rintangan peraturan R n ialah had kekuatan kebarangkalian minimum kayu tulen, yang diperoleh dengan memproses secara statik keputusan ujian sampel bersaiz kecil standard untuk beban jangka pendek.

Rintangan reka bentuk R - ini adalah tegasan maksimum yang boleh ditahan oleh bahan dalam struktur tanpa runtuh, dengan mengambil kira semua faktor yang tidak menguntungkan di bawah keadaan operasi yang mengurangkan kekuatannya.

Apabila bergerak dari rintangan normatif R n kepada yang dikira R adalah perlu untuk mengambil kira pengaruh pada kekuatan kayu beban jangka panjang, kecacatan (simpulan, lapisan silang, dll.), Peralihan daripada sampel standard kecil kepada unsur-unsur dimensi bangunan. Pengaruh gabungan semua faktor ini diambil kira oleh faktor keselamatan bahan ( Kepada). Rintangan yang dikira diperoleh dengan membahagi R n pada faktor keselamatan untuk bahan:

Kepada dl=0.67 – pekali tempoh di bawah tindakan gabungan beban kekal dan sementara;

Kepada satu = 0.27÷0.67 – pekali keseragaman, bergantung pada jenis keadaan tegasan, dengan mengambil kira pengaruh kecacatan pada kekuatan kayu.

Nilai minimum Kepada satu diambil semasa regangan, apabila pengaruh kecacatan sangat hebat. Rintangan yang dikira Kepada diberikan dalam jadual. 3 SNiP II-25-80 (untuk kayu konifer). R kayu spesies lain diperoleh menggunakan pekali peralihan, juga diberikan dalam SNiP.

Keselamatan dan kekuatan struktur kayu dan kayu bergantung pada keadaan suhu dan kelembapan. Pelembapan menggalakkan kayu reput, dan suhu tinggi (melebihi had tertentu) mengurangkan kekuatannya. Mengambil kira faktor-faktor ini memerlukan pengenalan pekali keadaan kerja: m V ≤1, m T ≤1.

Di samping itu, SNiP memerlukan mengambil kira pekali lapis untuk elemen terpaku: m sl = 0.95÷1.1;

pekali rasuk untuk rasuk tinggi dengan ketinggian lebih daripada 50 cm: m b ≤1;

pekali lentur untuk elemen terpaku bengkok: m gn≤1, dsb.

Modulus keanjalan kayu, tanpa mengira spesies, diandaikan sama dengan:

Ciri-ciri reka bentuk papan lapis pembinaan juga diberikan dalam SNiP, dan apabila memeriksa tegasan dalam elemen papan lapis, seperti untuk kayu, pekali keadaan operasi diperkenalkan m. Di samping itu, untuk rintangan reka bentuk kayu dan papan lapis, pekali diperkenalkan m dl=0.8 jika jumlah daya reka bentuk daripada beban kekal dan sementara melebihi 80% daripada jumlah daya reka bentuk. Faktor ini diperkenalkan sebagai tambahan kepada pengurangan yang termasuk dalam faktor keselamatan untuk bahan.

Kuliah No. 2 Asas pengiraan mengikut keadaan had


Kuliah No. 2 Asas pengiraan berdasarkan keadaan had. Pengiraan unsur struktur keratan pepejal. Selaras dengan piawaian semasa di Rusia, struktur kayu mesti dikira mengikut

Pengiraan berdasarkan keadaan had

Hadkan negeri- ini adalah keadaan di mana struktur tidak lagi boleh digunakan akibat beban luaran dan tegasan dalaman. Dalam struktur yang diperbuat daripada kayu dan plastik, dua kumpulan keadaan had boleh timbul - yang pertama dan kedua.

Pengiraan keadaan had struktur secara keseluruhan dan elemennya mesti dijalankan untuk semua peringkat: pengangkutan, pemasangan dan operasi - dan mesti mengambil kira semua kemungkinan kombinasi beban. Tujuan pengiraan adalah untuk mengelakkan sama ada keadaan had pertama atau kedua semasa proses pengangkutan, pemasangan dan pengendalian struktur. Ini dilakukan berdasarkan mengambil kira beban standard dan reka bentuk dan rintangan bahan.

Kaedah keadaan had adalah langkah pertama dalam memastikan kebolehpercayaan struktur bangunan. Kebolehpercayaan ialah keupayaan objek untuk mengekalkan kualiti yang wujud dalam reka bentuk semasa operasi. Kekhususan teori kebolehpercayaan struktur bangunan adalah keperluan untuk mengambil kira nilai rawak beban pada sistem dengan penunjuk kekuatan rawak. Ciri ciri kaedah keadaan had ialah semua kuantiti awal yang digunakan dalam pengiraan, secara rawak, diwakili dalam piawaian dengan nilai normatif yang deterministik, berasaskan saintifik, dan pengaruh kebolehubahannya terhadap kebolehpercayaan struktur diambil kira. dikira mengikut pekali yang sepadan. Setiap pekali kebolehpercayaan mengambil kira kebolehubahan hanya satu nilai awal, i.e. bersifat peribadi. Oleh itu, kaedah keadaan had kadang-kadang dipanggil kaedah pekali separa. Faktor-faktor yang kebolehubahannya mempengaruhi tahap kebolehpercayaan struktur boleh dikelaskan kepada lima kategori utama: beban dan impak; dimensi geometri elemen struktur; tahap tanggungjawab struktur; sifat mekanikal bahan; keadaan operasi struktur. Mari kita pertimbangkan faktor yang disenaraikan. Kemungkinan sisihan beban standard ke atas atau ke bawah diambil kira oleh faktor keselamatan beban 2, yang, bergantung pada jenis beban, mempunyai nilai yang berbeza lebih besar atau kurang daripada satu. Pekali ini, bersama-sama dengan nilai standard, dibentangkan dalam bab SNiP 2.01.07-85 Piawaian Reka Bentuk. “Beban dan kesan.” Kebarangkalian tindakan gabungan beberapa beban diambil kira dengan mendarabkan beban dengan faktor gabungan, yang dibentangkan dalam bab piawaian yang sama. Kemungkinan sisihan yang tidak menguntungkan bagi dimensi geometri unsur-unsur struktur diambil kira oleh pekali ketepatan. Walau bagaimanapun, pekali ini tidak diterima dalam bentuk tulennya. Faktor ini digunakan apabila mengira ciri geometri, mengambil parameter pengiraan bahagian dengan toleransi tolak. Untuk mengimbangi kos bangunan dan struktur secara munasabah untuk pelbagai tujuan, pekali kebolehpercayaan untuk tujuan yang dimaksudkan diperkenalkan.< 1. Степень капитальности и ответственности зданий и сооружений разбивается на три класса ответственности. Этот коэффициент (равный 0,9; 0,95; 1) вводится в качестве делителя к значению расчетного сопротивления или в качестве множителя к значению расчетных нагрузок и воздействий.

Parameter utama rintangan bahan untuk memaksa pengaruh ialah rintangan piawai yang ditetapkan oleh dokumen pengawalseliaan berdasarkan hasil kajian statistik tentang kebolehubahan sifat mekanikal bahan dengan menguji sampel bahan menggunakan kaedah standard. Sisihan yang mungkin daripada nilai piawai diambil kira oleh pekali kebolehpercayaan untuk bahan ym > 1. Ia mencerminkan kebolehubahan statistik sifat bahan dan perbezaannya daripada sifat sampel standard yang diuji. Ciri yang diperoleh dengan membahagikan rintangan piawai dengan pekali m dipanggil rintangan reka bentuk R. Ciri utama kekuatan kayu ini diseragamkan oleh SNiP P-25-80 “Standard Reka Bentuk. Binaan kayu.”

Pengaruh persekitaran dan operasi yang tidak menguntungkan, seperti: beban angin dan pemasangan, ketinggian bahagian, keadaan suhu dan kelembapan, diambil kira dengan memperkenalkan pekali keadaan operasi t mungkin kurang daripada satu jika faktor ini atau gabungan faktor mengurangkan kapasiti galas beban struktur, dan lebih banyak unit - dalam kes yang bertentangan. Untuk kayu, pekali ini dibentangkan dalam SNiP 11-25-80 "Standard reka bentuk.

Nilai had piawai pesongan memenuhi keperluan berikut: a) teknologi (memastikan keadaan untuk operasi normal jentera dan peralatan pengendalian, instrumentasi, dsb.); b) struktur (memastikan integriti elemen struktur bersebelahan, sambungannya, kehadiran jurang antara struktur galas beban dan struktur partition, separuh kayu, dll., memastikan cerun yang ditentukan); c) estetik dan psikologi (menyediakan kesan yang baik dari rupa struktur, mencegah perasaan bahaya).

Magnitud pesongan maksimum bergantung pada rentang dan jenis beban yang dikenakan. Untuk struktur kayu yang meliputi bangunan di bawah beban jangka panjang yang berterusan dan sementara, pesongan maksimum berjulat dari (1/150) - i hingga (1/300) (2). Kekuatan kayu juga dikurangkan di bawah pengaruh persediaan kimia tertentu untuk kerosakan biologi, yang diperkenalkan di bawah tekanan dalam autoklaf hingga kedalaman yang agak mendalam. Dalam kes ini, pekali keadaan operasi Tia = 0.9. Pengaruh kepekatan tegasan dalam bahagian reka bentuk elemen tegangan yang dilemahkan oleh lubang, serta dalam elemen lentur yang diperbuat daripada kayu bulat dengan pemangkasan di bahagian reka bentuk, dicerminkan oleh pekali keadaan operasi t0 = 0.8. Apabila mengira struktur kayu untuk kumpulan kedua keadaan had, kebolehubah bentukan kayu diambil kira oleh modulus asas keanjalan E, yang, apabila daya diarahkan di sepanjang gentian kayu, diandaikan sebagai 10,000 MPa, dan 400 MPa. merentasi gentian. Apabila mengira kestabilan, modulus elastik diandaikan sebagai 4500 MPa. Modulus ricih asas kayu (6) dalam kedua-dua arah ialah 500 MPa. Nisbah kayu Poisson merentasi gentian dengan tegasan diarahkan sepanjang gentian diandaikan sama dengan pdo o = 0.5, dan sepanjang gentian dengan tegasan diarahkan merentasi gentian, n900 = 0.02. Oleh kerana tempoh dan tahap pembebanan mempengaruhi bukan sahaja kekuatan, tetapi juga sifat ubah bentuk kayu, nilai modulus keanjalan dan modulus ricih didarab dengan pekali mt = 0.8 apabila mengira struktur di mana tegasan dalam unsur yang timbul daripada kekal. dan beban jangka panjang sementara melebihi 80% daripada jumlah voltan daripada semua beban. Apabila mengira struktur logam-kayu, ciri-ciri elastik dan rintangan reka bentuk keluli dan sambungan unsur keluli, serta tetulang, diambil mengikut bab SNiP untuk reka bentuk keluli dan struktur konkrit bertetulang.

Daripada semua bahan struktur kepingan menggunakan bahan mentah kayu, hanya papan lapis disyorkan untuk digunakan sebagai elemen struktur galas beban, rintangan reka bentuk asas yang diberikan dalam Jadual 10 SNiP P-25-80. Di bawah keadaan operasi yang sesuai untuk struktur gam-papan lapis, pengiraan berdasarkan kumpulan pertama keadaan had menyediakan untuk mendarab rintangan reka bentuk asas papan lapis dengan pekali keadaan operasi TV, TY, TN dan TL. Apabila mengira mengikut kumpulan kedua keadaan had, ciri keanjalan papan lapis dalam satah helaian diambil mengikut jadual. 11 SNiP P-25-80. Modulus elastik dan modulus ricih untuk struktur yang terdedah kepada keadaan operasi yang berbeza, serta yang tertakluk kepada pengaruh gabungan beban jangka panjang kekal dan sementara, hendaklah didarab dengan pekali keadaan operasi sepadan yang diterima pakai untuk kayu.

Kumpulan pertama paling berbahaya. Ia ditentukan oleh ketidaksesuaian untuk digunakan apabila struktur kehilangan kapasiti galas beban akibat kemusnahan atau kehilangan kestabilan. Ini tidak berlaku semasa maksimum normal O atau tegasan ricih dalam elemennya tidak melebihi rintangan yang dikira (minimum) bahan dari mana ia dibuat. Syarat ini ditulis oleh formula

Keadaan mengehadkan kumpulan pertama termasuk: kemusnahan dalam apa jua bentuk, kehilangan kestabilan umum struktur atau kehilangan kestabilan setempat unsur struktur, pelanggaran sendi yang mengubah struktur menjadi sistem berubah-ubah, perkembangan ubah bentuk sisa dengan magnitud yang tidak boleh diterima. . Pengiraan kapasiti galas beban dijalankan berdasarkan kemungkinan kes terburuk, iaitu: beban tertinggi dan rintangan terendah bahan, didapati mengambil kira semua faktor yang mempengaruhinya. Kombinasi yang tidak menguntungkan diberikan dalam norma.

Kumpulan kedua kurang bahaya. Ia ditentukan oleh ketidaksesuaian struktur untuk operasi biasa apabila ia bengkok ke jumlah yang tidak boleh diterima. Ini tidak berlaku sehingga pesongan relatif maksimum ///nya tidak melebihi nilai maksimum yang dibenarkan. Syarat ini ditulis oleh formula

Pengiraan struktur kayu mengikut keadaan had kedua untuk ubah bentuk terpakai terutamanya kepada struktur yang boleh dibengkokkan dan bertujuan untuk mengehadkan magnitud ubah bentuk. Pengiraan adalah berdasarkan beban standard tanpa mendarabkannya dengan faktor keselamatan, dengan mengandaikan operasi anjal kayu. Pengiraan untuk ubah bentuk dijalankan berdasarkan ciri purata kayu, dan bukan pada yang dikurangkan, seperti semasa memeriksa kapasiti galas beban. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa peningkatan pesongan dalam beberapa kes, apabila kayu berkualiti rendah digunakan, tidak menimbulkan bahaya kepada integriti struktur. Ini juga menerangkan hakikat bahawa pengiraan ubah bentuk dijalankan untuk beban standard, dan bukan untuk reka bentuk. Untuk menggambarkan keadaan mengehadkan kumpulan kedua, kita boleh memberi contoh apabila, akibat pesongan kasau yang tidak dapat diterima, retakan muncul di bumbung. Kebocoran lembapan dalam kes ini mengganggu operasi biasa bangunan, yang membawa kepada penurunan dalam ketahanan kayu kerana kelembapannya, tetapi pada masa yang sama bangunan itu terus digunakan. Pengiraan berdasarkan keadaan had kedua, sebagai peraturan, mempunyai makna subordinat, kerana perkara utama adalah untuk memastikan kapasiti galas beban. Walau bagaimanapun, had pada pesongan amat penting untuk struktur dengan sambungan mulur. Oleh itu, ubah bentuk struktur kayu (tiang komposit, rasuk komposit, struktur papan dan paku) mesti ditentukan dengan mengambil kira pengaruh pematuhan sambungan (SNiP P-25-80. Jadual 13).

beban, bertindak ke atas struktur ditentukan oleh Kod dan Peraturan Bangunan - SNiP 2.01.07-85 "Beban dan Kesan". Apabila mengira struktur yang diperbuat daripada kayu dan plastik, terutamanya beban berterusan daripada berat mati struktur dan elemen bangunan lain diambil kira. g dan beban jangka pendek daripada berat salji S, tekanan angin W. Beban daripada berat orang dan peralatan juga diambil kira. Setiap beban mempunyai nilai standard dan reka bentuk. Adalah mudah untuk menandakan nilai standard dengan indeks n.

Beban standard ialah nilai awal beban: Beban sementara ditentukan sebagai hasil pemprosesan data daripada pemerhatian dan pengukuran jangka panjang. Beban malar dikira berdasarkan berat mati dan isipadu struktur, elemen bangunan dan peralatan lain. Beban standard diambil kira apabila mengira struktur untuk kumpulan kedua keadaan had - untuk pesongan.

Beban reka bentuk ditentukan berdasarkan yang normatif, dengan mengambil kira kemungkinan kebolehubahan mereka, terutamanya ke atas. Untuk melakukan ini, nilai beban standard didarab dengan faktor keselamatan beban y, nilai yang berbeza untuk beban yang berbeza, tetapi semuanya lebih besar daripada perpaduan. Nilai beban teragih diberikan dalam kilopascal (kPa), yang sepadan dengan kilonewton per meter persegi (kN/m). Kebanyakan pengiraan menggunakan nilai beban linear (kN/m). Beban reka bentuk digunakan apabila mengira struktur untuk kumpulan pertama keadaan had, untuk kekuatan dan kestabilan.

g", bertindak ke atas struktur terdiri daripada dua bahagian: bahagian pertama ialah beban daripada semua elemen struktur dan bahan penutup yang disokong oleh struktur ini. Beban dari setiap elemen ditentukan dengan mendarab isipadunya dengan ketumpatan bahan dan dengan jarak struktur; bahagian kedua ialah beban daripada berat sendiri struktur sokongan utama. Dalam pengiraan awal, beban daripada berat mati struktur sokongan utama boleh ditentukan lebih kurang, memandangkan dimensi sebenar bahagian dan isipadu elemen struktur.

sama dengan hasil darab piawai dengan faktor kebolehpercayaan beban u. Untuk memuatkan dari berat mati struktur y= 1.1, dan untuk beban daripada penebat, bumbung, penghalang wap dan lain-lain y = 1.3. Beban malar dari permukaan nada konvensional dengan sudut kecondongan A adalah mudah untuk merujuk kepada unjuran mendatar mereka dengan membahagikannya dengan cos A.

Beban salji piawai s H ditentukan berdasarkan berat piawai penutup salji jadi, yang diberikan dalam piawaian beban (kN/m 2) unjuran mendatar penutup bergantung pada kawasan salji di negara ini. Nilai ini didarab dengan pekali p, yang mengambil kira cerun dan ciri-ciri lain bentuk salutan. Kemudian beban piawai s H = s 0 p- Untuk bumbung gable dengan ^ 25°, p = 1, untuk > 60° p = 0, dan untuk sudut cerun pertengahan 60° >*<х > 25° p == (60° - a°)/35°. ini. beban adalah seragam dan boleh menjadi dua atau satu sisi.

Dengan penutup berkubah di sepanjang kekuda atau gerbang segmen, beban salji seragam ditentukan dengan mengambil kira pekali p, yang bergantung pada nisbah panjang rentang / kepada ketinggian gerbang /: p = //(8/).

Apabila nisbah ketinggian gerbang kepada rentang f/l= Beban salji 1/8 boleh berbentuk segi tiga dengan nilai maksimum s” pada satu sokongan dan 0.5 s” pada satu lagi dan nilai sifar di rabung. Pekali p yang menentukan beban salji maksimum pada nisbah f/l= 1/8, 1/6 dan 1/5, masing-masing bersamaan dengan 1.8; 2.0 dan 2.2. Beban salji pada penutup berbentuk lanset boleh ditentukan seperti pada penutup gable, memandangkan penutup itu adalah gable bersyarat sepanjang satah yang melalui kord paksi lantai di gerbang. Beban salji reka bentuk adalah sama dengan produk beban standard dan faktor keselamatan beban 7- Bagi kebanyakan struktur kayu dan plastik ringan dengan nisbah beban malar dan salji standard g n / s H < 0,8 коэффициент y = 1.6. Untuk nisbah besar beban ini di =1,4.

Beban dari berat seseorang dengan beban diandaikan sama - standard R"= 0.1 kN dan reka bentuk R = p dan y = 0.1 1.2 = 1.2 kN. Beban angin. Beban angin standard w terdiri daripada tekanan w’+ dan sedutan w n – angin. Data awal apabila menentukan beban angin adalah nilai tekanan angin yang diarahkan berserenjang dengan permukaan bumbung dan dinding bangunan Wi(MPa), bergantung kepada kawasan angin negara dan diterima mengikut norma beban dan kesan. Beban angin standard w" ditentukan dengan mendarabkan tekanan angin biasa dengan pekali k, mengambil kira ketinggian bangunan, dan pekali aerodinamik dengan, mengambil kira bentuknya. Bagi kebanyakan bangunan kayu dan plastik yang ketinggiannya tidak melebihi 10 m, k = 1.

Pekali aerodinamik Dengan bergantung kepada bentuk bangunan, dimensi mutlak dan relatifnya, cerun, ketinggian relatif penutup dan arah angin. Pada kebanyakan bumbung bernada, sudut kecondongannya tidak melebihi a = 14°, beban angin bertindak dalam bentuk sedutan W-. Pada masa yang sama, ia secara amnya tidak meningkat, sebaliknya mengurangkan daya dalam struktur daripada beban malar dan salji dan mungkin tidak diambil kira dalam faktor keselamatan semasa mengira. Beban angin mesti diambil kira semasa mengira tiang dan dinding bangunan, serta semasa mengira struktur berbentuk segi tiga dan lancet.

Beban angin yang dikira adalah sama dengan beban standard didarab dengan faktor keselamatan y= 1.4. Oleh itu, w = = w”y.

Rintangan peraturan kayu R H(MPa) adalah ciri utama kekuatan kayu di kawasan yang bebas daripada kecacatan. Mereka ditentukan oleh keputusan banyak ujian makmal jangka pendek sampel standard kecil kayu kering dengan kandungan lembapan 12% untuk ketegangan, mampatan, lenturan, penghancuran dan kerepek.

95% daripada sampel kayu yang diuji akan mempunyai kekuatan mampatan yang sama atau lebih besar daripada nilai piawainya.

Nilai rintangan piawai yang diberikan dalam lampiran. 5 digunakan secara praktikal dalam ujian makmal kekuatan kayu semasa pembuatan struktur kayu dan dalam menentukan kapasiti galas beban struktur galas beban operasi semasa pemeriksaannya.

Rintangan yang dikira kayu R(MPa) adalah ciri-ciri utama kekuatan unsur kayu sebenar struktur sebenar. Kayu ini mempunyai kecacatan semula jadi dan telah mengalami tekanan selama bertahun-tahun. Rintangan yang dikira diperoleh berdasarkan rintangan piawai dengan mengambil kira pekali kebolehpercayaan untuk bahan di dan pekali tempoh pemuatan t al mengikut formula

Pekali di ketara lebih daripada satu. Ia mengambil kira penurunan kekuatan kayu sebenar akibat daripada heterogenitas struktur dan kehadiran pelbagai kecacatan yang tidak berlaku dalam sampel makmal. Pada asasnya, kekuatan kayu dikurangkan dengan simpulan. Mereka mengurangkan kawasan keratan rentas yang berfungsi dengan memotong dan menyebarkan gentian membujurnya, mewujudkan kesipian daya membujur dan kecenderungan gentian di sekeliling simpulan. Kecondongan gentian menyebabkan kayu meregang dan bersudut kepada gentian, yang kekuatannya dalam arah ini jauh lebih rendah daripada sepanjang gentian. Kecacatan kayu mengurangkan kekuatan kayu dalam ketegangan hampir separuh dan kira-kira satu setengah kali dalam pemampatan. Keretakan adalah paling berbahaya di kawasan di mana kayu dihiris. Apabila saiz keratan rentas unsur meningkat, tegasan apabila pemusnahannya berkurangan disebabkan oleh heterogeniti taburan tegasan yang lebih besar merentasi bahagian, yang juga diambil kira semasa menentukan rintangan reka bentuk.

Pekali tempoh beban t dl<С 1- Он учиты­вает, что древесина без пороков может неограниченно долго выдерживать лишь около половины той нагрузки, которую она выдерживает при кратковременном нагружении в процессе испытаний. Следовательно, ее длительное Rin rintangan saya adalah hampir ^^ separuh jangka pendek /tg.

Kualiti kayu secara semula jadi mempengaruhi nilai rintangan yang dikira. Kayu gred 1 - dengan kecacatan paling sedikit, mempunyai rintangan terkira tertinggi. Rintangan yang dikira kayu gred ke-2 dan ke-3 masing-masing lebih rendah. Sebagai contoh, rintangan mampatan yang dikira bagi kayu pain dan cemara gred ke-2 diperoleh daripada ungkapan

Rintangan yang dikira kayu pain dan spruce terhadap mampatan, ketegangan, lenturan, kerepek dan penghancuran diberikan dalam lampiran. 6.

Pekali keadaan kerja T Rintangan reka bentuk kayu mengambil kira keadaan di mana struktur kayu dibuat dan dikendalikan. Pekali baka T" mengambil kira kekuatan kayu yang berbeza dari spesies yang berbeza, berbeza daripada kekuatan kayu pain dan cemara. Faktor beban t„ mengambil kira tempoh pendek beban angin dan pemasangan. Apabila dihancurkan tn= 1.4, untuk jenis voltan lain t n = 1.2. Pekali ketinggian bahagian apabila membengkokkan kayu rasuk kayu terpaku dengan ketinggian bahagian lebih daripada 50 cm /72b berkurangan daripada 1 hingga 0.8, dan lebih banyak lagi dengan ketinggian bahagian 120 cm. Pekali ketebalan lapisan elemen kayu terpaku mengambil kira peningkatan kekuatannya dalam mampatan dan lenturan apabila ketebalan papan yang dilekatkan berkurangan, akibatnya kehomogenan struktur kayu terpaku meningkat. Nilainya berada dalam 0.95. 1.1. Pekali lentur m rH mengambil kira tegasan lentur tambahan yang timbul apabila papan bengkok semasa penghasilan elemen kayu terpaku yang bengkok. Ia bergantung kepada nisbah jejari lentur kepada ketebalan papan r/b dan mempunyai nilai 1.0. 0.8 apabila nisbah ini meningkat daripada 150 kepada 250. Pekali suhu m t mengambil kira pengurangan kekuatan kayu dalam struktur yang beroperasi pada suhu dari +35 hingga +50 °C. Ia berkurangan daripada 1.0 kepada 0.8. Pekali kelembapan t ow mengambil kira penurunan kekuatan kayu dalam struktur yang beroperasi dalam persekitaran lembap. Apabila kelembapan udara dalaman adalah dari 75 hingga 95%, tvl = 0.9. Di luar di kawasan kering dan biasa t ow = 0.85. Dengan penghidratan berterusan dan dalam air t ow = 0.75. Faktor kepekatan tekanan t k = 0.8 mengambil kira pengurangan tempatan dalam kekuatan kayu di kawasan dengan potongan dan lubang semasa ketegangan. Pekali tempoh beban t dl = 0.8 mengambil kira penurunan kekuatan kayu akibat fakta bahawa beban jangka panjang kadangkala menyumbang lebih daripada 80% daripada jumlah beban yang bertindak ke atas struktur.

Modulus keanjalan kayu, ditentukan dalam ujian makmal jangka pendek, E cr= 15-10 3 MPa. Apabila mengambil kira ubah bentuk di bawah beban jangka panjang, apabila mengira dengan pesongan £=10 4 MPa (Lampiran 7).

Rintangan piawai dan dikira bagi papan lapis bangunan diperoleh menggunakan kaedah yang sama seperti untuk kayu. Dalam kes ini, bentuk kepingannya dan bilangan lapisan yang ganjil dengan arah gentian yang saling berserenjang telah diambil kira. Oleh itu, kekuatan papan lapis dalam dua arah ini adalah berbeza dan di sepanjang gentian luar ia lebih tinggi sedikit.

Yang paling banyak digunakan dalam struktur ialah papan lapis tujuh lapisan jenama FSF. Rintangan yang dikira sepanjang gentian venir luar adalah sama dengan: tegangan # f. p = 14 MPa, mampatan #f. c = 12 MPa, membongkok keluar dari satah /? f.„ = 16 MPa, ricih dalam satah # f. sk = 0.8 MPa dan ricih /? f. purata - 6 MPa. Merentasi gentian venir luar, nilai ini masing-masing sama dengan: tegangan saya f_r= 9 MPa, mampatan # f. s = 8.5 MPa, lentur # F.i = 6.5 MPa, ricih R$. CK= 0.8 MPa, potong # f. av = = 6 MPa. Moduli keanjalan dan ricih di sepanjang gentian luar adalah sama, masing-masing, Ё f = 9-10 3 MPa dan b f = 750 MPa dan merentasi gentian luar £ f = 6-10 3 MPa dan G$ = 750 MPa.

Pengiraan berdasarkan keadaan had


Pengiraan mengikut keadaan had Keadaan had ialah keadaan di mana struktur tidak lagi boleh digunakan akibat beban luaran dan dalaman.

Pada peringkat ini, kita sudah faham bahawa pengiraan struktur bangunan dijalankan mengikut beberapa piawaian. Tidak mustahil untuk mengatakan dengan pasti yang mana, kerana negara yang berbeza menggunakan piawaian reka bentuk yang berbeza.

Oleh itu, di negara-negara CIS, versi piawaian yang berbeza digunakan, berdasarkan SNiP dan GOST Soviet; di negara-negara Eropah kebanyakannya mereka telah beralih kepada Eurocode (EN), dan di ASCE, ACI, dsb. Jelas sekali, projek anda akan terikat dengan piawaian negara dari mana projek ini dipesan atau di mana ia akan dibuat. dilaksanakan.

Jika norma berbeza, maka pengiraannya berbeza?

Soalan ini membimbangkan kalkulator pemula sehingga saya telah menyerlahkannya dalam perenggan yang berasingan. Sesungguhnya: jika anda membuka beberapa piawaian reka bentuk asing dan membandingkannya, sebagai contoh, dengan SNiP, anda mungkin mendapat tanggapan bahawa sistem reka bentuk asing adalah berdasarkan prinsip, kaedah dan pendekatan yang berbeza sama sekali.

Walau bagaimanapun, perlu difahami bahawa piawaian reka bentuk tidak boleh bercanggah dengan undang-undang asas fizik dan mesti berdasarkannya. Ya, mereka boleh menggunakan pelbagai ciri fizikal, pekali, malah model operasi bahan binaan tertentu, tetapi semuanya disatukan oleh asas saintifik yang sama berdasarkan kekuatan bahan, pembinaan dan mekanik teori.

Inilah yang kelihatan seperti memeriksa kekuatan elemen struktur logam yang mengalami ketegangan mengikut Eurocode:

\[\frac(((N_(Ed))))(((N_(t,Rd)))) \le 1.0.\quad (1)\]

Dan inilah rupa semakan yang serupa menurut salah satu versi SNiP terkini:

\[\frac(N)(((A_n)(R_y)(\gamma _c))) \le 1.0.\quad (2)\]

Adalah mudah untuk meneka bahawa dalam kedua-dua kes pertama dan kedua, daya dari beban luaran (dalam pengangka) tidak boleh melebihi daya yang mencirikan kapasiti galas beban struktur (dalam penyebut). Ini adalah contoh yang jelas tentang pendekatan am, berasaskan saintifik kepada reka bentuk bangunan dan struktur oleh jurutera dari negara yang berbeza.

Hadkan konsep negeri

Suatu hari (bertahun-tahun yang lalu, sebenarnya) saintis dan jurutera penyelidikan menyedari bahawa tidak sepenuhnya betul untuk mereka bentuk elemen berdasarkan satu ujian. Walaupun untuk struktur yang agak mudah, terdapat banyak pilihan untuk operasi setiap elemen, dan bahan binaan mengubah cirinya apabila ia haus. Dan jika kita juga mempertimbangkan keadaan kecemasan dan pembaikan struktur, ini membawa kepada keperluan untuk memesan, pembahagian, dan klasifikasi semua keadaan struktur yang mungkin.

Ini adalah bagaimana konsep "keadaan had" dilahirkan. Tafsiran singkat diberikan dalam Eurocode:

keadaan had - keadaan struktur di mana struktur tidak memenuhi kriteria reka bentuk yang sesuai

Kita boleh mengatakan bahawa keadaan had berlaku apabila operasi struktur di bawah beban melangkaui penyelesaian reka bentuk. Sebagai contoh, kami mereka bentuk rangka rangka keluli, tetapi pada masa tertentu dalam operasinya salah satu rak kehilangan kestabilan dan bengkok - terdapat peralihan kepada keadaan had.

Kaedah pengiraan struktur bangunan menggunakan keadaan had adalah dominan (ia menggantikan kaedah tegasan yang dibenarkan yang kurang "fleksibel") dan digunakan hari ini dalam rangka kerja kawal selia negara CIS dan dalam Eurocode. Tetapi bagaimanakah seorang jurutera boleh menggunakan konsep abstrak ini dalam pengiraan konkrit?

Hadkan kumpulan negeri

Pertama sekali, anda perlu memahami bahawa setiap pengiraan anda akan berkaitan dengan satu atau keadaan had yang lain. Pereka bentuk memodelkan operasi struktur bukan dalam keadaan abstrak, tetapi dalam keadaan terhad. Iaitu, semua ciri reka bentuk struktur dipilih berdasarkan keadaan had.

Pada masa yang sama, anda tidak perlu sentiasa memikirkan sisi teori isu - semua pemeriksaan yang diperlukan sudah dimasukkan dalam piawaian reka bentuk. Dengan melakukan semakan, anda dengan itu menghalang berlakunya keadaan had untuk struktur yang direka bentuk. Jika semua semakan berpuas hati, maka boleh diandaikan bahawa keadaan had tidak akan berlaku sehingga akhir kitaran hayat struktur.

Oleh kerana dalam reka bentuk sebenar seorang jurutera berurusan dengan satu siri pemeriksaan (untuk tegasan, momen, daya, ubah bentuk), semua pengiraan ini dikumpulkan secara bersyarat, dan mereka bercakap tentang kumpulan keadaan had:

  • had keadaan kumpulan I (dalam Eurocode - mengikut kapasiti galas)
  • keadaan had kumpulan II (dalam Eurocode - mengikut kebolehkhidmatan)

Jika keadaan had pertama telah berlaku, maka:

  • struktur itu musnah
  • struktur masih belum musnah, tetapi peningkatan sedikit dalam beban (atau perubahan dalam keadaan operasi lain) membawa kepada kemusnahan

Kesimpulannya adalah jelas: operasi lanjut bangunan atau struktur yang berada dalam keadaan had pertama adalah mustahil tiada cara:

Rajah 1. Kemusnahan bangunan kediaman (negeri had pertama)

Jika struktur telah melepasi keadaan had kedua (II), maka operasinya masih boleh dilakukan. Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna semuanya baik-baik saja dengannya - elemen individu mungkin menerima ubah bentuk yang ketara:

  • pesongan
  • putaran bahagian
  • retak

Sebagai peraturan, peralihan struktur ke keadaan had kedua memerlukan beberapa sekatan dalam operasi, contohnya, mengurangkan beban, mengurangkan kelajuan, dsb.:

Rajah 2. Keretakan pada konkrit bangunan (keadaan had kedua)

Dari segi kekuatan material

Pada "peringkat fizikal", berlakunya keadaan had bermakna, sebagai contoh, tegasan dalam elemen struktur (atau kumpulan elemen) melebihi ambang tertentu yang dibenarkan, dipanggil rintangan reka bentuk. Ini mungkin faktor lain bagi keadaan terikan - contohnya, momen lentur, daya melintang atau membujur yang melebihi kapasiti galas struktur dalam keadaan had.

Menyemak kumpulan pertama keadaan had

Untuk mengelakkan berlakunya keadaan had pertama, jurutera reka bentuk bertanggungjawab untuk memeriksa bahagian ciri struktur:

  • untuk kekuatan
  • untuk kelestarian
  • untuk ketahanan

Tanpa pengecualian, semua elemen struktur yang menanggung beban diuji untuk kekuatan, tanpa mengira bahan dari mana ia dibuat, serta bentuk dan dimensi keratan rentas. Ini adalah pemeriksaan yang paling penting dan wajib, tanpanya akauntan tidak mempunyai hak untuk tidur nyenyak.

Pemeriksaan kestabilan dilakukan untuk unsur mampat (pusat, sipi).

Ujian keletihan hendaklah dijalankan ke atas elemen yang tertakluk kepada pemuatan dan pemunggahan kitaran untuk mengelakkan kesan keletihan. Ini adalah tipikal, sebagai contoh, untuk jarak jambatan kereta api, kerana apabila kereta api bergerak, peringkat pemuatan dan pemunggahan kerja sentiasa bergantian.

Dalam kursus ini kita akan membiasakan diri dengan ujian kekuatan asas konkrit bertetulang dan struktur logam.

Semakan untuk kumpulan kedua keadaan had

Untuk mengelakkan berlakunya keadaan had kedua, jurutera reka bentuk wajib menyemak bahagian ciri:

  • untuk ubah bentuk (anjakan)
  • untuk rintangan retak (untuk struktur konkrit bertetulang)

Ubah bentuk harus dikaitkan bukan sahaja dengan pergerakan linear struktur (pesongan), tetapi juga dengan sudut putaran bahagian. Memastikan rintangan retak merupakan langkah penting dalam reka bentuk struktur konkrit bertetulang yang diperbuat daripada konkrit bertetulang biasa dan prategasan.

Contoh pengiraan untuk struktur konkrit bertetulang

Sebagai contoh, mari kita pertimbangkan pemeriksaan yang perlu dilakukan semasa mereka bentuk struktur yang diperbuat daripada konkrit bertetulang biasa (tidak ditekan) mengikut piawaian.

Jadual 1. Pengumpulan pengiraan mengikut keadaan had:
M - momen lentur; Q - daya ricih; N - daya membujur (mampatan atau tegangan); e - kesipian penggunaan daya membujur; T - tork; F - daya pekat luaran (beban); σ - tekanan biasa; a ialah lebar bukaan retak; f - pesongan struktur

Sila ambil perhatian bahawa untuk setiap kumpulan keadaan had, satu siri semakan dilakukan dan jenis semakan (formula) bergantung pada keadaan terikan tegasan di mana elemen struktur berada.

Kami sudah hampir mempelajari cara mengira struktur bangunan. Pada mesyuarat seterusnya, kami akan bercakap tentang beban dan segera memulakan pengiraan.

Sejak tahun 1955, pengiraan struktur konkrit bertetulang di negara kita telah dijalankan menggunakan kaedah keadaan had.

· Dengan muktamad yang kami maksudkan keadaan struktur sedemikian, selepas mencapai operasi selanjutnya menjadi mustahil kerana kehilangan keupayaan untuk menahan beban luaran atau penerimaan pergerakan yang tidak boleh diterima atau kerosakan setempat. Selaras dengan ini, dua kumpulan keadaan had telah ditubuhkan: yang pertama - mengikut kapasiti galas; kedua adalah dari segi kesesuaian untuk kegunaan biasa.

· Pengiraan untuk kumpulan pertama keadaan had dijalankan untuk mengelakkan kemusnahan struktur (pengiraan untuk kekuatan), kehilangan kestabilan bentuk struktur (pengiraan untuk lenturan membujur) atau kedudukannya (pengiraan untuk terbalik atau gelongsor), kegagalan keletihan (pengiraan untuk daya tahan) .

· Pengiraan untuk kumpulan kedua keadaan had mempunyai matlamat untuk mencegah perkembangan ubah bentuk yang berlebihan (pesongan), menghapuskan kemungkinan retakan terbentuk dalam konkrit atau mengehadkan lebar pembukaannya, dan juga memastikan, jika perlu, penutupan retakan selepas sebahagian daripada beban dikeluarkan.

Pengiraan untuk kumpulan pertama keadaan had adalah yang utama dan digunakan semasa memilih bahagian. Pengiraan untuk kumpulan kedua dibuat untuk struktur yang, kerana kuat, kehilangan prestasinya disebabkan oleh pesongan yang berlebihan (rasuk, rentang besar dengan beban yang agak rendah), pembentukan keretakan (tangki, saluran paip tekanan) atau pembukaan retakan yang berlebihan , membawa kepada kakisan pramatang tetulang .

Beban yang bertindak ke atas struktur dan ciri kekuatan bahan dari mana struktur itu dibuat adalah berubah-ubah dan mungkin berbeza daripada nilai purata. Oleh itu, untuk memastikan bahawa semasa operasi normal struktur tiada keadaan had berlaku, sistem pekali reka bentuk diperkenalkan yang mengambil kira kemungkinan penyelewengan (ke arah yang tidak menguntungkan) pelbagai faktor yang mempengaruhi operasi struktur yang boleh dipercayai: 1) pekali kebolehpercayaan untuk beban γ f, dengan mengambil kira kebolehubahan beban atau hentaman; 2) faktor kebolehpercayaan bagi konkrit γ b dan tetulang γ s. mengambil kira kebolehubahan sifat kekuatannya; 3) pekali kebolehpercayaan untuk tujuan struktur γ n yang dimaksudkan, dengan mengambil kira tahap tanggungjawab dan modal bangunan dan struktur; 4) pekali keadaan operasi γ bi dan γ si, yang memungkinkan untuk menilai beberapa ciri operasi bahan dan struktur secara keseluruhan, yang tidak dapat dicerminkan dalam pengiraan secara langsung.

Pekali pengiraan diwujudkan berdasarkan kaedah probabilistik dan statistik. Mereka menyediakan kebolehpercayaan struktur yang diperlukan untuk semua peringkat: pembuatan, pengangkutan, pembinaan dan operasi.

Oleh itu, idea utama kaedah pengiraan keadaan had adalah untuk memastikan bahawa walaupun dalam kes-kes yang jarang berlaku apabila beban maksimum yang mungkin bertindak pada struktur, kekuatan konkrit dan tetulang adalah minimum, dan keadaan operasi adalah yang paling tidak menguntungkan, struktur tidak runtuh dan tidak menerima pesongan atau retak yang tidak boleh diterima. Pada masa yang sama, dalam banyak kes adalah mungkin untuk mendapatkan penyelesaian yang lebih ekonomik daripada apabila mengira menggunakan kaedah yang digunakan sebelum ini.

Beban dan kesan . Apabila mereka bentuk, seseorang harus mengambil kira beban yang timbul semasa pembinaan dan operasi struktur, serta semasa pembuatan, penyimpanan dan pengangkutan struktur bangunan.

Nilai standard dan reka bentuk beban digunakan dalam pengiraan. Nilai maksimum beban yang ditetapkan oleh piawaian yang boleh bertindak pada struktur semasa operasi normalnya dipanggil normatif*. Beban sebenar, disebabkan oleh pelbagai keadaan, mungkin berbeza daripada beban standard lebih kurang. Sisihan ini diambil kira oleh faktor keselamatan beban.

Pengiraan struktur dijalankan untuk beban reka bentuk

di mana q n - beban standard; γ f ialah pekali kebolehpercayaan beban sepadan dengan keadaan had yang sedang dipertimbangkan.

Apabila mengira untuk kumpulan pertama keadaan had, γ f diambil: untuk beban malar γ f = 1.1...1.3; sementara γ f = 1.2...1.6, apabila mengira kestabilan kedudukan (terbalik, gelongsor, naik), apabila mengurangkan berat struktur memburukkan keadaan operasinya, ambil

Pengiraan struktur untuk kumpulan kedua keadaan had, dengan mengambil kira risiko yang lebih rendah daripada kejadiannya, dijalankan untuk beban reka bentuk pada γ f = l. Pengecualian adalah struktur yang tergolong dalam kategori I rintangan retak (lihat § 7.1), yang mana γ f >l.

Beban dan kesan ke atas bangunan dan struktur boleh kekal atau sementara. Yang terakhir, bergantung pada tempoh tindakan, dibahagikan kepada jangka panjang, jangka pendek dan khas.

Beban malar termasuk berat bahagian struktur, termasuk berat struktur menanggung beban dan penutup; berat dan tekanan tanah (tambak, timbunan semula); pengaruh prategasan.

Beban jangka panjang sementara termasuk: berat peralatan pegun - mesin, motor, bekas, penghantar; berat cecair dan pepejal yang mengisi peralatan; memuatkan di atas lantai daripada bahan dan rak yang disimpan di gudang, peti sejuk, simpanan buku, perpustakaan dan bilik utiliti.

Dalam kes di mana perlu mengambil kira pengaruh tempoh beban pada ubah bentuk dan pembentukan retak, beban jangka panjang termasuk beberapa beban jangka pendek. Ini adalah beban daripada kren dengan nilai standard yang dikurangkan, ditentukan dengan mendarabkan nilai standard penuh beban menegak daripada satu kren dalam setiap rentang dengan pekali: 0.5 - untuk kumpulan mod pengendalian kren 4K-6K; 0.6 - untuk kumpulan mod operasi kren 7K; 0.7 - untuk kumpulan mod pengendalian kren 8K*; beban salji dengan nilai standard yang dikurangkan, ditentukan dengan mendarabkan nilai standard penuh (lihat §11.4) dengan faktor 0.3 - untuk kawasan salji III, 0.5 - untuk wilayah IV, 0.6 - untuk wilayah V, VI; beban daripada orang dan peralatan di tingkat bangunan kediaman dan awam dengan nilai standard yang dikurangkan. Beban ini diklasifikasikan sebagai beban jangka panjang kerana fakta bahawa ia boleh bertindak untuk masa yang mencukupi untuk ubah bentuk rayapan muncul, meningkatkan pesongan dan lebar retak.

Beban jangka pendek termasuk: beban daripada berat orang dan peralatan di tingkat bangunan kediaman dan awam dengan nilai standard penuh; beban daripada kren dengan nilai standard penuh; beban salji dengan nilai standard penuh; beban angin, serta beban yang timbul semasa pemasangan atau pembaikan struktur.

Beban khas timbul semasa hentaman seismik, letupan atau kecemasan.

Bangunan dan struktur tertakluk kepada tindakan serentak pelbagai beban, jadi pengiraan mereka mesti dijalankan dengan mengambil kira gabungan beban atau daya yang paling tidak menguntungkan yang disebabkan olehnya. Bergantung pada komposisi beban yang diambil kira, berikut dibezakan: kombinasi utama, yang terdiri daripada beban malar, jangka panjang dan jangka pendek; gabungan khas yang terdiri daripada tetap, jangka panjang, jangka pendek dan salah satu beban khas.

Beban sementara dimasukkan dalam kombinasi sebagai jangka panjang - apabila mengambil kira nilai standard yang dikurangkan, sebagai jangka pendek - apabila mengambil kira nilai standard penuh.

Kebarangkalian berlakunya serentak beban atau usaha terbesar diambil kira oleh pekali gabungan ψ 1 dan ψ 2. Jika gabungan utama termasuk beban kekal dan hanya satu sementara (jangka panjang dan jangka pendek), maka pekali gabungan diambil sama dengan 1 apabila mengambil kira dua atau lebih beban sementara, yang terakhir didarabkan dengan ψ 1 = 0.95 untuk beban jangka panjang dan ψ 1 = 0.9 untuk beban jangka pendek, kerana ia dianggap tidak mungkin pada masa yang sama mencapai nilai pengiraan tertinggi.

* Kumpulan mod pengendalian kren bergantung pada keadaan operasi kren, kapasiti beban dan diterima pakai mengikut GOST 25546-82.

Apabila mengira struktur untuk gabungan beban khas, termasuk kesan letupan, beban jangka pendek mungkin tidak diambil kira.

Nilai beban reka bentuk juga mesti didarab dengan pekali kebolehpercayaan untuk tujuan struktur, dengan mengambil kira tahap tanggungjawab dan modal bangunan dan struktur. Untuk bangunan Kelas I (objek yang mempunyai kepentingan ekonomi tertentu) γ n =1, untuk bangunan Kelas II (objek ekonomi negara penting) γ n =0.95, untuk bangunan Kelas III (kepentingan ekonomi terhad) γ n =0.9, untuk struktur sementara dengan hayat perkhidmatan sehingga 5 tahun γ n =0.8.

Rintangan piawai dan reka bentuk konkrit. Ciri-ciri kekuatan konkrit adalah berubah-ubah. Malah sampel daripada kumpulan konkrit yang sama akan menunjukkan kekuatan yang berbeza apabila diuji, yang dijelaskan oleh kepelbagaian strukturnya dan keadaan ujian yang tidak sama. Kebolehubahan kekuatan konkrit dalam struktur juga dipengaruhi oleh kualiti peralatan, kelayakan pekerja, jenis konkrit dan faktor lain.

nasi. 2.3. Keluk taburan:

F m dan F - nilai purata dan dikira

daya daripada beban luaran;

F um dan F u - sama, kapasiti galas

Daripada semua nilai kekuatan yang mungkin, adalah perlu untuk memasukkan pengiraan yang memastikan operasi selamat struktur dengan kebolehpercayaan yang diperlukan. Kaedah teori kebarangkalian membantu untuk mewujudkannya.

Kebolehubahan sifat kekuatan mematuhi, sebagai peraturan, undang-undang Gaussian dan dicirikan oleh lengkung pengedaran (Rajah 2.3, a), yang menghubungkan ciri kekuatan konkrit dengan kekerapan pengulangannya dalam eksperimen. Menggunakan lengkung pengedaran, anda boleh mengira nilai purata kekuatan mampatan sementara konkrit:

di mana n 1, n 2,.., n k ialah bilangan eksperimen di mana kekuatan R 1, R 2,…, R k direkodkan, n ialah jumlah bilangan eksperimen. Penyebaran kekuatan (sisihan daripada purata) dicirikan oleh sisihan piawai (standard)

atau pekali variasi ν = σ/R m. Dalam formula (2.8) Δ i = R i - R m.

Setelah mengira σ, menggunakan kaedah teori kebarangkalian, kita boleh mencari nilai kekuatan Rn, yang akan mempunyai kebolehpercayaan tertentu (keselamatan):

di mana æ ialah penunjuk kebolehpercayaan.

Semakin tinggi æ (lihat Rajah 2.3,a), semakin banyak bilangan sampel yang akan menunjukkan kekuatan R m - æσ dan lebih banyak, semakin tinggi kebolehpercayaan. Jika kita mengambil R n =R m - σ sebagai kekuatan minimum yang dimasukkan ke dalam pengiraan (iaitu, tetapan æ = ​​1), maka 84% daripada semua sampel (ia boleh menjadi kubus, prisma, angka lapan) akan menunjukkan sama atau kekuatan yang lebih besar (kebolehpercayaan 0.84). Pada æ = 1.64-95% sampel akan menunjukkan kekuatan R n =R m - 1.64σ atau lebih, dan pada æ = 3 - 99.9% sampel akan mempunyai kekuatan tidak lebih rendah daripada R n =R m -Зσ. Oleh itu, jika anda memasukkan nilai R m -Зσ ke dalam pengiraan, maka hanya dalam satu kes daripada seribu kekuatan akan lebih rendah daripada nilai yang diterima. Fenomena ini dianggap hampir luar biasa.

Mengikut piawaian, ciri utama yang dikawal di loji adalah kelas konkrit "B"*, mewakili kekuatan kubus konkrit dengan tepi 15 cm dengan kebolehpercayaan 0.95. Kekuatan yang sepadan dengan kelas ditentukan oleh formula (2.9) dengan æ = ​​1.64

Nilai ν boleh berubah dalam had yang luas.

Pengilang mesti memastikan kekuatan Rn sepadan dengan kelas konkrit, dengan mengambil kira pekali ν, ditentukan untuk keadaan pengeluaran tertentu. Dalam perusahaan dengan pengeluaran yang teratur (menghasilkan konkrit dengan kehomogenan yang tinggi), pekali variasi sebenar akan menjadi kecil, kekuatan purata konkrit [lihat. formula (2.10)] boleh diambil lebih rendah, dengan itu simen boleh disimpan. Jika konkrit yang dihasilkan oleh perusahaan mempunyai kebolehubahan yang besar dalam kekuatan (pekali variasi yang besar), maka untuk memastikan nilai yang diperlukan R n adalah perlu untuk meningkatkan kekuatan konkrit R m , yang akan menyebabkan penggunaan berlebihan simen.

* Sehingga tahun 1984, ciri utama kekuatan konkrit ialah grednya, yang ditakrifkan sebagai nilai purata kekuatan mampatan sementara konkrit R m dalam kgf/cm 2.

Rintangan piawai prisma konkrit kepada mampatan paksi R b,n (kekuatan prismatik) ditentukan oleh nilai piawai kekuatan padu, dengan mengambil kira perhubungan (1.1) menghubungkan kekuatan prismatik dan padu. Nilai R b,n diberikan dalam jadual. 2.1.

Rintangan piawai konkrit kepada tegangan paksi R bt,n dalam kes di mana kekuatan tegangan konkrit tidak dikawal ditentukan oleh nilai standard kekuatan padu dengan mengambil kira hubungan (1.2) menyambung kekuatan tegangan dengan kekuatan mampatan. Nilai R bt,n diberikan dalam jadual. 2.1.

Jika kekuatan tegangan konkrit dikawal dengan ujian langsung sampel dalam pengeluaran, maka rintangan tegangan paksi piawai diandaikan sama dengan

dan mencirikan kelas konkrit dari segi kekuatan tegangan.

Rintangan konkrit yang dikira untuk keadaan had kumpulan pertama R b dan R bt ditentukan dengan membahagikan rintangan piawai dengan pekali kebolehpercayaan yang sepadan bagi konkrit dalam mampatan γ bc atau dalam tegangan γ bt:

Untuk konkrit berat γ bc = 1.3; γ bt = 1.5.

Pekali ini mengambil kira kemungkinan penurunan kekuatan sebenar berbanding piawaian disebabkan oleh perbezaan kekuatan konkrit dalam struktur sebenar daripada kekuatan dalam sampel dan beberapa faktor lain bergantung kepada keadaan pembuatan dan operasi struktur. .

Jadual 2.1.

Ciri-ciri kekuatan dan ubah bentuk konkrit berat

Kelas konkrit mengikut kekuatan mampatan

Rintangan piawai dan rintangan reka bentuk konkrit untuk pengiraan berdasarkan keadaan had kumpulan II, MPa

Rintangan reka bentuk konkrit apabila mengira menggunakan keadaan had kumpulan I, MPa

Modulus awal keanjalan konkrit dalam mampatan E b ·10 -3, MPa

mampatan R bn , R b, ser tegangan R btn , R bt,ser mampatan R b kekuatan tegangan R bt pengerasan semula jadi dirawat haba
V 7.5 V 10 V 12.5 V 15 V 20 V 25 V 30 V 35 V 40 V 45 V 50 V 55 V60 5,50 7,50 9,50 11,0 15,0 18,5 22,0 25,5 29,0 32,0 36,0 39,5 43,0 0,70 0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 4,50 6,00 7,50 8,50 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0 0,480 0,570 0,660 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 1,65 16,0 18,0 21,0 23,0 27,0 30,0 32,5 34,5 36,0 37,5 39,0 39,5 40,0 14,5 16,0 19,0 20,5 24,5 27,0 29,0 31,0 32,5 34,0 35,0 35,5 36,0

Rintangan reka bentuk konkrit untuk keadaan had kumpulan II R b,ser dan R bt,ser ditentukan dengan faktor keselamatan γ bc = γ bt = 1, i.e. dianggap sama dengan rintangan normatif. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa permulaan keadaan had kumpulan II kurang berbahaya daripada kumpulan I, kerana, sebagai peraturan, ia tidak membawa kepada keruntuhan struktur dan unsur-unsurnya.

Apabila mengira struktur konkrit dan konkrit bertetulang, rintangan reka bentuk konkrit, jika perlu, didarab dengan pekali keadaan operasi γ bi, dengan mengambil kira: tempoh tindakan dan kebolehulangan beban, keadaan pembuatan, sifat struktur, dsb. Sebagai contoh, untuk mengambil kira penurunan kekuatan konkrit yang berlaku untuk beban jangka panjang, masukkan pekali γ b 2 = 0.85...0.9, apabila mengambil kira beban jangka pendek - γ b 2. = 1.1.

Rintangan piawai dan reka bentuk tetulang . Rintangan piawai tetulang R sn diambil sama dengan nilai terkawal paling rendah: untuk tetulang rod, dawai berkekuatan tinggi dan tali pengukuhan - kekuatan hasil, σ y fizikal, atau σ 0.2 bersyarat; untuk dawai tetulang biasa - voltan bersamaan dengan 0.75 kekuatan tegangan, kerana GOST tidak mengawal kekuatan hasil untuk wayar ini.

Nilai rintangan piawai R sn diambil mengikut piawaian semasa untuk keluli tetulang, seperti untuk konkrit, dengan kebolehpercayaan 0.95 (Jadual 2.2).

Kekuatan tegangan yang dikira bagi tetulang R s dan R s,ser untuk keadaan had kumpulan I dan II (Jadual 2.2) ditentukan dengan membahagikan rintangan piawai dengan faktor kebolehpercayaan yang sepadan untuk tetulang γ s:

Faktor kebolehpercayaan ditetapkan untuk mengecualikan kemungkinan kemusnahan unsur sekiranya berlaku penumpuan berlebihan R s dan R sn . Ia mengambil kira kebolehubahan kawasan keratan rentas bar, perkembangan awal ubah bentuk plastik tetulang, dsb. Nilainya untuk tetulang bar kelas A-I, A-II ialah 1.05; kelas A-III - 1.07...1.1; kelas A-IV, A-V-1.15; kelas A-VI - 1.2; untuk pengukuhan wayar kelas Bp-I, B-I - 1.1; kelas B-II, Vr-II, K-7, K-19-1,2.

Apabila mengira menggunakan keadaan had kumpulan II, nilai pekali kebolehpercayaan untuk semua jenis tetulang diambil sama dengan satu, i.e. rintangan yang dikira R s, s er berbeza secara berangka daripada yang standard.

Apabila menetapkan rintangan mampatan reka bentuk tetulang R sc, bukan sahaja sifat keluli diambil kira, tetapi juga kebolehmampatan muktamad konkrit. Mengambil ε bcu = 2Х·10 -3 , modulus elastik keluli E s = 2·10 -5 MPa, kita boleh memperoleh tegasan σ sc tertinggi yang dicapai dalam tetulang sebelum kegagalan konkrit daripada keadaan ubah bentuk sendi konkrit dan tetulang σ sc = ε bcu E s = ε s E s . Mengikut piawaian, rintangan mampatan yang dikira bagi tetulang R sc diambil sama dengan R s jika ia tidak melebihi 400 MPa; untuk tetulang dengan nilai R s yang lebih tinggi, rintangan yang dikira R sc diambil sebagai 400 MPa (atau 330 MPa apabila mengira pada peringkat mampatan). Di bawah beban yang berpanjangan, rayapan konkrit membawa kepada peningkatan tegasan mampatan dalam tetulang. Oleh itu, jika rintangan reka bentuk konkrit diambil dengan mengambil kira pekali keadaan operasi γ b 2 = 0.85...0.9 (iaitu, dengan mengambil kira tindakan beban yang berpanjangan), maka ia dibenarkan, tertakluk kepada reka bentuk yang sepadan. keperluan, untuk meningkatkan nilai R sc kepada 450 MPa untuk keluli kelas A-IV dan sehingga 500 MPa untuk keluli kelas At-IV dan lebih tinggi.

Apabila mengira struktur mengikut kumpulan I keadaan had, rintangan pengiraan tetulang adalah, jika perlu, didarab dengan pekali keadaan operasi γ si , dengan mengambil kira pengagihan tegasan yang tidak sekata dalam bahagian, kehadiran sambungan dikimpal, kesan beban berganda, dsb. Contohnya, operasi tetulang berkekuatan tinggi pada tegasan melebihi kekuatan hasil bersyarat diambil kira oleh pekali keadaan operasi γ s6, nilainya bergantung pada kelas tetulang dan berbeza dari 1.1 hingga 1.2 (lihat § 4.2).

Jadual 2.2.

Ciri-ciri kekuatan dan ubah bentuk

keluli tetulang dan tali.

kelengkapan

R sn piawai dan rintangan reka bentuk apabila mengira berdasarkan keadaan had kumpulan II R s , ser , mPa

Rintangan reka bentuk tetulang, MPa,

apabila mengira mengikut keadaan had kumpulan I

keanjalan E s, 10 5 MPa

regangan

membujur dan melintang apabila mengira bahagian condong di bawah tindakan momen lentur R s melintang apabila mengira bahagian condong di bawah tindakan daya melintang R sw
joran
A-I 6…40 235 225 175 225 2,1
A-II 10…80 295 280 225 280 2,1
A-III 6…8 390 355 285 355 2,0
10…40 390 365 290 365 2,0
A-IV 10…28 590 510 405 400 1,9
A-V 10…32 785 680 545 400 1,9
A-VI 10…28 980 815 650 400 1,9
A-IIIb (dengan pemanjangan dan kawalan ketegangan) 20…40 540 490 390 200 1,8
wayar
VR-I 3...5 410...395 375...360 270...260 375...360 1,7
B-II 3...8 1490...1100 1240...915 990...730 400 2,0
VR-II 3...8 1460...1020 1215...850 970...680 400 2,0
Ropeway
K-7 6...15 1450...1290 1210...1080 965...865 400 1,8
K-19 14 1410 1175 940 400 1,8

Catatan. Dalam jadual, kelas tetulang bar bermaksud semua jenis tetulang kelas yang sepadan, contohnya, kelas A-V juga bermaksud A t -V, A t -VCK, dsb.

■ Prinsip asas pengiraan.

· Apabila mengira mengikut keadaan had kumpulan I (kapasiti galas), syarat mesti dipenuhi

F

Bahagian kiri ungkapan (2.14) mewakili daya reka bentuk yang sama dengan daya maksimum yang boleh didapati dalam bahagian elemen di bawah gabungan beban atau hentakan reka bentuk yang paling tidak menguntungkan; ia bergantung kepada daya yang disebabkan oleh beban reka bentuk q pada γ f >1, pekali gabungan dan faktor kebolehpercayaan untuk tujuan struktur γ n. Daya reka bentuk F tidak boleh melebihi kapasiti galas beban reka bentuk bahagian F u, yang merupakan fungsi rintangan reka bentuk bahan dan pekali keadaan operasi γ bi, γ si, dengan mengambil kira keadaan operasi yang tidak menguntungkan atau menguntungkan struktur, serta bentuk dan dimensi bahagian.

Lengkung (Rajah 2.3, b) taburan daya daripada beban luar 1 dan kapasiti galas 2 bergantung kepada kebolehubahan faktor yang dibincangkan di atas dan mematuhi undang-undang Gaussian. Pemenuhan syarat (2.14), dinyatakan secara grafik, menjamin kapasiti galas beban yang diperlukan bagi struktur.

Apabila mengira mengikut had kumpulan II menyatakan:

· mengikut anjakan - diperlukan pesongan daripada beban piawai f tidak melebihi nilai had pesongan f u yang ditetapkan oleh piawaian untuk elemen struktur tertentu f ≤ f u. Nilai f u diambil mengikut ;

· untuk pembentukan keretakan - daya daripada reka bentuk atau beban piawai mestilah kurang daripada atau sama dengan daya di mana keretakan muncul di bahagian F ≤ F crc ;

· mengenai pembukaan retakan biasa dan condong - lebar bukaannya pada tahap tetulang tegangan hendaklah kurang daripada had bukaan maksimum yang ditetapkan oleh piawaian a cr c , u a crc ≤ a cr c , u = 0.l. ..0.4 mm.

Dalam kes-kes yang perlu, retakan yang terbentuk daripada beban penuh perlu ditutup dengan pasti (diapit) di bawah tindakan bahagian yang berpanjangan. Dalam kes ini, pengiraan dibuat untuk menutup retakan.

SOALAN UJIAN KENDIRI:

1. Peringkat-peringkat keadaan tegasan-tekanan elemen konkrit bertetulang lentur. Antara peringkat ini yang manakah digunakan semasa mengira kekuatan, rintangan retak dan pesongan?

2. Ciri-ciri keadaan tegasan-terikan bagi struktur prategasan.

3. Prinsip asas kaedah untuk mengira bahagian berdasarkan tegasan yang dibenarkan dan beban yang merosakkan. Kelemahan kaedah ini.

4. Prinsip asas pengiraan menggunakan kaedah keadaan had.

Kumpulan keadaan had.

5. Apakah matlamat pengiraan bagi kumpulan I dan II bagi keadaan had?

6. Pengelasan beban dan gabungan reka bentuknya.

7. Beban standard dan reka bentuk. Faktor kebolehpercayaan

mengikut beban. Sejauh manakah mereka berbeza-beza?

8. Rintangan standard konkrit. Bagaimana ia berkaitan dengan purata

kekuatan? Dengan keselamatan apa ia diberikan?

9. Bagaimanakah rintangan reka bentuk konkrit untuk kumpulan I dan II ditentukan?

negeri had? Untuk tujuan apakah pekali kebolehpercayaan dan pekali keadaan operasi diperkenalkan?

10. Bagaimanakah rintangan piawai tetulang untuk pelbagai keluli ditentukan?

11. Reka bentuk rintangan tetulang, faktor kebolehpercayaan

dan keadaan kerja.

12. Tulis secara umum syarat-syarat yang mengecualikan kejadian

hadkan keadaan kumpulan I dan II, dan terangkan maksudnya.



 


Baca:



Perakaunan untuk penyelesaian dengan belanjawan

Perakaunan untuk penyelesaian dengan belanjawan

Akaun 68 dalam perakaunan berfungsi untuk mengumpul maklumat mengenai pembayaran mandatori kepada belanjawan, ditolak kedua-duanya dengan mengorbankan perusahaan dan...

Kek keju dari keju kotej dalam kuali - resipi klasik untuk kek keju gebu Kek keju dari 500 g keju kotej

Kek keju dari keju kotej dalam kuali - resipi klasik untuk kek keju gebu Kek keju dari 500 g keju kotej

Bahan-bahan: (4 hidangan) 500 gr. keju kotej 1/2 cawan tepung 1 telur 3 sudu besar. l. gula 50 gr. kismis (pilihan) secubit garam baking soda...

Salad mutiara hitam dengan prun Salad mutiara hitam dengan prun

salad

Hari yang baik kepada semua mereka yang berusaha untuk variasi dalam diet harian mereka. Jika anda bosan dengan hidangan yang membosankan dan ingin menyenangkan...

Lecho dengan resipi pes tomato

Lecho dengan resipi pes tomato

Lecho yang sangat lazat dengan pes tomato, seperti lecho Bulgaria, disediakan untuk musim sejuk. Beginilah cara kami memproses (dan makan!) 1 beg lada dalam keluarga kami. Dan siapa yang akan saya...

imej suapan RSS