Основы расчета инженерных конструкций по методу предельных состояний, группы предельных состояний

Реферат

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»

Реферат

На тему: «Основы расчета инженерных конструкций по методу предельных состояний, группы предельных состояний»

Выполнил: студент 4 курса 5 группы

Квакуха Е.Н.

Принял: Другомилов Р.А.

Горки 2015

Проектирование бетонных, железобетонных и предварительно напряженных железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, изготовляемых из тяжелого, напрягающего и мелкозернистого бетонов средней плотностью не менее 2000 и не более 2800 кг/м 3 , эксплуатирующихся при воздействии температур не выше плюс 50 и не ниже минус 40 °С, производится в соответствии с указаниями СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» [3].

Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по методу предельных состояний [3, п. 5.5.1].

Предельное состояние — это состояние, при котором «конструкция теряет способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получает недопустимые деформации или местные повреждения, т.е. перестает удовлетворять требованиям, предъявляемым к ней в процессе эксплуатации или возведения»

Предельные состояния бетонных и железобетонных конструкций. , Расчеты бетонных и железобетонных конструкций

Расчеты должны с назначенной надежностью гарантировать конструкцию от наступления предельных состояний первой и второй групп.

Расчеты по предельным состояниям первой группы включают в себя:

1. расчет по прочности;

2. расчет по выносливости (при действии многократно повторяющейся нагрузки);

3. расчет по устойчивости формы;

4. расчет по устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание и т. п.).

Расчеты по прочности, а также по выносливости бетонных и железобетонных конструкций производятся из условия, по которому усилия, напряжения и деформации в конструкциях от расчетных воздействий и их сочетаний с учетом начального напряженного состояния (включая предварительное напряжение, самонапряжение и т. п.) не должны превышать соответствующих предельных значений, воспринимаемых конструкцией непосредственно перед разрушением любого характера.

6 стр., 2877 слов

Конструкция и методика расчёта доменной печи

... расчетов по уравнениям (2) и (3). В реальных условиях работы доменной печи наблюдаются отклонения в постоянстве соотношения водяных эквивалентов, вызванные влиянием физико-химических процессов, протекающих в объеме печи. В условиях работы доменной печи ...

Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения (с учетом совместной работы конструкции и основания, их деформационных свойств, сопротивления сдвигу по контакту с основанием и т.п.) следует производить по соответствующим нормативным документам. железобетонный конструкция трещина кривизна

Расчеты по предельным состояниям второй группы включают в себя:

1. расчет по образованию трещин;

2. расчет по ширине раскрытия трещин;

3. расчет по деформациям.

При расчете конструкции по предельным состояниям второй группы следует принимать значения частных коэффициентов безопасности для материалов равными 1, в связи с чем в расчете принимают средние значения модулей упругости и нормативные значения прочностных характеристик материалов.

Расчет железобетонных конструкций по образованию трещин следует производить из условия, по которому усилия, напряжения, деформации в конструкциях от расчетных воздействий и их сочетаний не должны превышать соответствующих предельных значений, воспринимаемых конструкцией при образовании трещин.

Расчет железобетонных конструкций по раскрытию трещин следует производить из условия, по которому ширина раскрытия трещин в конструкции от расчетных воздействий и их сочетаний не должна превышать предельно допустимых значений, приведенных в таблице 1, в зависимости от требований, предъявляемых к конструкции, условий ее эксплуатации (воздействия окружающей среды и характеристик материалов с учетом особенностей коррозионного поведения арматуры).

Для конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных условиях, следует предусматривать дополнительные мероприятия по защите от коррозии в соответствии с положениями СНиП 2.03.11.

Расчет бетонных и железобетонных конструкций по деформациям следует производить из условия, по которому прогибы, углы поворота, перемещения и (или) параметры колебаний конструкции от расчетных воздействий и их сочетаний не должны превышать соответствующих предельно допустимых значений, установленных в зависимости от характеристики объекта, возможности повреждения смежных и прилегающих соседних элементов, технологического оборудования, с учетом эстетических соображений, а также создавать другие опасные ситуации в процессе эксплуатации.

Таблица 1 — Предельно допустимые значения ширины раскрытия трещин w lim В миллиметрах

Класс по условиям эксплуатации по таблице 5.2

Железобетонные элементы

Предварительно напряженные элементы

Практически постоянное сочетание нагрузок по приложению А

Частое сочетание нагрузок по приложению А

Х0, ХС1

0,4

0,2

ХС2, ХС3, ХС4

0,3

0,2*

XA1,XA2,XD1,XD2

По СНиП 2.03.11

Не допускается

* Для этих классов по условиям эксплуатации при действии практически постоянного сочетания нагрузок должно выполняться условие декомпрессии (отсутствие растягивающих напряжений в бетоне на уровне напрягаемой арматуры).»

Предельно допустимые значения прогибов следует принимать в соответствии с требованиями раздела 10 СНиП 2.01.07.

С целью компенсации полного прогиба либо его части, конструкция может иметь начальный выгиб. Рекомендуется, чтобы величина начального выгиба не превышала 1/250 пролета.

Для расчета железобетонных конструкций по деформациям допускается использовать диаграмму деформирования конструкции, связывающую усилия, воспринимаемые конструкцией, и соответствующие им деформации (перемещения).

Диаграмму деформирования конструкции, связывающую изгибающий момент и кривизну, допускается принимать состоящей из трех линейных отрезков, соответствующих стадиям работы конструкций: до образования трещин, с трещинами при упругой работе арматуры и при неупругих деформациях арматуры и бетона вплоть до достижения конструкцией предельного состояния (рисунок 1).

Рисунок 1 — Зависимости «момент кривизна»:

  • а — для железобетонных конструкций;

б — для предварительно напряженных конструкций

Методы расчета конструкцийРасчеты бетонных и железобетонных конструкций должны, как правило, производиться с учетом возможного образования трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре.Определение предельных усилий и деформаций в бетонных и железобетонных конструкциях следует производить на основе расчетных схем (моделей), в наибольшей степени отвечающих действительному характеру работы конструкции в рассматриваемом предельном состоянии.

Определение усилий и деформаций в конструкциях и образуемых ими системах зданий и сооружений следует производить методами строительной механики, как правило, с учетом их совместной работы, физической и геометрической нелинейности.

При расчете конструкций по предельным состояниям первой группы допускается использовать линейно-упругий (с учетом или без учета перераспределения усилий), нелинейный и пластический методы расчета.При расчете конструкций по предельным состояниям второй группы для определения внутренних усилий следует применять, как правило, линейно-упругий либо нелинейный методы расчета.

В статически неопределимых системах следует учитывать перераспределение усилий в конструкциях вследствие образования трещин и развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре вплоть до достижения конструкцией предельного состояния, а в необходимых случаях должна учитываться их геометрическая нелинейность.

В случае, когда при расчете выполняют перераспределение моментов, рассчитанных из предпосылки линейно-упругой работы конструкции, для критических сечений реальной конструкции следует предусматривать конструктивные мероприятия, обеспечивающие их достаточную способность к повороту, соответствующему заданному расчетом перераспределению.

Пластический метод расчета (например, по методу предельного равновесия) следует применять в случае очень деформативных элементов, армированных мягкими сталями.

При расчете конструкций, подвергнутых действию многократно повторяющейся нагрузки, следует применять, как правило, линейно-упругий метод расчета. Не рекомендуется для расчета таких конструкций пользоваться пластическим методом расчета.

Список используемых источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/predelnoe-sostoyanie-stroitelnyih-konstruktsiy/

1. СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» [3].

2. Инженерные конструкции / Р. И. Берген [и др.]; под ред. Р. И. Бергена. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1989. — 415 с.