Современные строительные технологии

Современные строительные технологии

Вы на сайте посвященном современных строительным технологиям.
Вы найдете массу полезной информации о строительстве
- современные энергосберегающие строительные материалы
- проекты производства работ, проекты организации строительства
- технологии усиления строительных конструкций
- строительство коттеджей,дорог,капитальное строительство, строительные компании
- строительные проекты, проекты домов
и многое другое на сайте современные строительные технологии bl6.ru

3. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Установленные нормами нагрузки, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, на­зывают нормативными нагрузками qн.

Расчетные нагрузки q получают путем умножения нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты перегрузки

q=qнn.

Нагрузки, которые действуют на конструкцию в течение всего периода ее эксплуатации, называют постоянными. К ним относятся собственный вес конструкции, вес опирающихся на нее элементов, давление грунта (для заглубленных сооружений). Нагрузки, которые в процессе эксплуатации могут изменяться по величине и расположению, называют временными. К ним относятся нагрузки от веса людей, мебели, оборудования (на перекрытиях), давление жидкости и сыпучих (в емкостных сооружениях), нагрузки от снега, ветра, кранового оборудования и др.

В отдельных случаях конструкции могут испытывать воздействие особых нагрузок, вызванных сейсмическими воздействиями или большими деформациями просадочных грунтов.

Различают также длительно действующие и кратковременно действующие нагрузки.К длительно действующим относятся все постоянные нагрузки, а из числа временных, - такие, как давление жидкости и сыпучих в емкостных сооружениях, вес стационарного оборудования промышленных зданий, временная нагрузка на перекрытиях складов, книгохранилищ и т. п. К кратковременно действующим относятся временные нагрузки от веса людей и мебели в жилых и общественных зданиях, от веса людей и деталей в зоне обслуживания стационарного оборудования промышленных зданий, нагрузки от снега, ветра, а также все виды особых нагрузок.

Конструкции должны быть рассчитаны на действие различных сочетаний нагрузок. Одновременное действие постоянной нагрузки, длительно действующих временных нагрузок и одной (наиболее существенной) кратковременно действующей нагрузки называют основным сочетанием нагрузок. Дополнительным сочетанием называют одновременное действие всех нагрузок основного сочетания с добавлением остальных кратковременно действующих временных нагрузок. Особым сочетанием называют одновременное действие всех видов нагрузок, включая особые.

Величины расчетных кратковременно действующих нагрузок (или усилий от этих нагрузок) при расчете на дополнительные сочетания умножаются на коэффициент 0,9, а при расчете на особые сочетания - на коэффициент 0,8.

Указанное снижение величины расчетных нагрузок обусловлено тем, что одновременное действие всех нагрузок дополнительного, а тем более особого сочетания может возникать редко и действовать непродолжительное время.

Установленную нормами предельную величину напряжений в материале называют его нормативным сопротивлением Rн кг/см2.

Расчетное сопротивление R кг/см2 получают умножением нормативного сопротивления на соответствующий коэффициент однородности k < 1, а в необходимых случаях и на коэффициент условий работы m < 1,

R=Rнkm.

Величины нормативных сопротивлений, коэффициентов однород­ности, условий работы и расчетных сопротивлений для материалов железобетонных, каменных и металлических конструкций приведены в соответствующих главах СНиП.

В практических расчетах используют, как правило, величину расчетных сопротивлений.

2. РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

 Для учета возможной изменчивости величины нагрузки и прочностных характеристик материалов установлены следующие рас­четные коэффициенты:

1) коэффициенты перегрузки n, учитывающие изменчивость дей­ствующих нагрузок;
2) коэффициенты однородности k, учитывающие изменчивость характеристик прочности материалов;
3) коэффициенты условий работы m, дающие возможность оценить некоторые особенности работы материалов, а также конструкций в целом, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем.

Величины коэффициентов перегрузки n > 1* установлены нор­мами для каждого вида нагрузки в зависимости от ее изменчивости, а величины коэффициентов однородности k < 1 — для каждого мате­риала в зависимости от изменчивости его характеристик прочности. Чем больше изменчивость нагрузки, тем больше n; чем больше из­менчивость прочности материала, тем меньше k.

Степень изменчивости устанавливается по статистическим дан­ным большого количества наблюдений за величиной нагрузки и по статистическим данным о результатах испытаний прочности образцов материала, на основании которых строятся «кривые распределения».

* В том случае, когда возможное уменьшение нагрузки для конструкции опаснее, чем превышение, принимают п < 1. Например, при проверке водо­напорной башни или подпорной стенки на опрокидывание ее собственный вес (который препятствует опрокидыванию) принимают с коэффициентом n= 0,9.

кривые распределения

Рис. 1.1. Кривые распределения

На рис. 1.1 показан пример­ный характер кривых распреде­ления прочностных показателей материалов. По оси ординат от­кладывается частота случаев, при которых наблюдалась дан­ная величина прочности, отло­женная по оси абсцисс. В наи­большем числе случаев рассмат­риваемая величина имеет неко­торое среднее значение. От этого среднего значения имеются от­клонения как в большую, так и в меньшую сторону, причем чем больше отклонение от средней величины, тем в меньшем числе случаев оно бывает. По харак­теру кривых можно оценить сте­пень изменчивости рассматри­ваемых величин: если кривая вытянута вдоль оси ординат (рис. 1.1, а), то величина обладает малой изменчивостью, если же она имеет пологий характер (рис. 1.1, б), то рассматриваемая величина имеет большую изменчивость.

Основные принципы расчета строительных конструкций

1. ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

Расчет конструкций производится для того, чтобы определить возникающие в них усилия от действующих нагрузок, назначить необходимые размеры поперечного сечения элементов, требуемое количество арматуры (в железобетонных элементах), размеры соединительных деталей (в местах сопряжения элементов) с тем, чтобы при минимальных затратах материалов гарантировать конструкциям необходимые эксплуатационные качества в течение всего установленного срока их службы.

Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из трех причин:
1) вследствие исчерпания несущей способности (разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях, потери устойчивости отдельных элементов или всей конструкции в целом);
2) вследствие чрезмерных деформаций (прогибов, колебаний и др.);
3) вследствие образования трещин или чрезмерного их раскрытия.

Используемые в расчете величины нагрузок, прочностных и деформативных характеристик материалов установлены «Строительными
нормами и правилами». Эти величины обладают определенной изменчивостью и могут иметь отклонения от нормативных значений как в большую, так и в меньшую сторону.

Строительные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний, который дает возможность гарантировать сохранение необходимых эксплуатационных качеств конструкции при практически наибольших отклонениях в величине нагрузки и возможном наихудшем качестве материалов.

В соответствии с указанными выше тремя причинами, которые могут вызвать потерю эксплуатационных качеств конструкции, установлены три расчетных предельных состояния:
1) по несущей способности;
2) по деформациям;
3) по образованию или раскрытию трещин.

Расчет по несущей способности (по первому предельному состоянию) должен быть выполнен для всех видов конструкций.

Расчет по деформациям (по второму предельному состоянию) производится для тех конструкций, чрезмерные деформации которых могут привести к потере эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способность. Примером такой конструкции могут служить настилы большого пролета и малой толщины, необходимое сечение которых определяется не условием прочности, а величиной прогиба, допускаемого при нормальной эксплуатации.

Расчет по образованию или раскрытию трещин (по третьему предельному состоянию) производится только для определенных видов железобетонных и каменных конструкций. Так, резервуары, трубы и некоторые другие конструкции могут потерять свои эксплуатационные качества вследствие образования трещин; размеры сечений таких конструкций в ряде случаев определяются условием их трещиностойкости. В элементах железобетонных и каменных конструкций, где допускается образование трещин, ограничивают ширину их раскрытия, что обеспечивает необходимую долговечность конструкции.