Основные положения расчетов по методу предельных состояний

История развития:

- Теория разрушения (XVII век – Г. Галилей)

- Теория упругого твердого состояния ( XVII-XIX век - Р. Гук, Т. Юнг)

- Метод расчета по допускаемым напряжениям – по разрушающим усилиям ( с начала ХХ века). Коэффициент запаса

- Метод предельных состояний – в основе лежат принципы безотказной эксплуатации. 2 группы возможных состояний.1 – разрушение конструкции ,2 – нарушение нормальной эксплуатации

Расчеты должны гарантировать невозможность предельных состояний:

1	Аварийная ситуация Разрушение конструкции при потери несущей способности по:	· Потери прочности материала · Потери устойчивости формы · Потери устойчивости положения (опрокидывание, сдвиг) · Усталостные разрушение при многократных переменных загружениях	· Прочность · Устойчивость формы · Устойчивость положения · выносливость
2	Затруднения в эксплуатации (снижение долговечности) По причинам:	· Недопустимые прогибы, выгибы углы поворота · Образование трещин · Недопустимое раскрытие трещин	· Деформативность · трещеностойкость

 

Наступление того или иного предельного состояния зависит от большого количества случайных факторов и их сочетаний:

· Недостоверность величин нагрузок (как постоянных, так и временных)

· Недостоверность прочностных и деформационных характеристик материалов

· Несоответствие проектных и фактических геометрических размеров конструкции (производственная неточность)

· Несоответствия теоритических и фактических усилий и напряжений (условность расчетной схемы, приближенность допущения методов расчета)

Это требует применение коэффициентов запаса, которые в методах расчета по предельным состояниям учитываются в дифференцированной форме:

· Коэффициенты надежности: y1 – по нагрузки; ym – по материалу; yn – по назначению (ответственность конструкции)

· Коэффициенты условной работы: m1 m2 …. – неточность изготовления, неточность расчета, условность расчетной схемы

· Коэффициенты сочетания нагрузок: n ( ню)  - вероятность одновременного появления различных воздействий

Расчеты конструкций в зависимости от вероятности возникновения нагрузок производят:

· На воздействие нормативных нагрузок Pн – проверки на выносливость, когда нагрузки повторяются с вероятностью P = 1

· На воздействие расчётные нагрузок – проверки на прочность и устойчивость, по признаку возникновения «аварийной ситуации» - P = Pн * yf * yn.

Расчет опоры по предельным состояниям

Для полного расчета мостовой опоры выполняются проверки:

· По 1ой группе: прочность: по грунту основания, по несущей способности свай, по обрезу фундамента, по местам изменения сечения опоры, по элементам опоры в зависимости от особенностей их работы (ригель – изгиб, стойка – внецентренное сжатие и т.д.) – расчетные нагрузки

· По 1ой группе: устойчивость формы: для высоких опор, столбов, длинных стержневых элементов – расчетные нагрузки

· По 1ой группе: устойчивость положения: опрокидывание, сдвиг, устойчивость фундамента при морозном пучении грунтов – расчетные нагрузки

· По 2ой группе: трещеностойкость: по обрезу фундамента, по местам изменения сечения опоры, для тонкостенных элементов ж\б опор – нормативные нагрузки

· По 2ой группе: деформативность: осадки, крены, горизонтальные смещения – нормативные нагрузки

Последовательность расчета опоры

· Назначение размеров сечений опоры по аналогии с типовыми проектами или построенными аналогами

· Выбор расчетной схемы (идеализированной математической модели)

· Подбор невыгодных нагрузок и их сочетаний, определение величин нагрузок

· Определение усилий в сечениях опоры: N, Mx, Tx, Ty

· Проверка прочности, устойчивости формы, устойчивости положения, трещеностойкость

Методы расчёта опор

· Наиболее современные – МКЭ – большая сложность расчетных схем и расчета единой пространственной системы на динамические воздействия временных подвижных нагрузок

· Методы строительной механики – разделение на отдельные несущие конструкции (стрежни, диски), каждую из которых рассматривают отдельно, с учетом влияния соседних конструкций в последовательности сверху вниз

 

30.11.11

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: