Основы расчета строительных конструкций.

Область применения.

Здания и сооружения должны проектироваться с учетом снижения материалоемкости, трудоемкости и сметной стоимости строительства, применения эффективных строительных материалов и конструкций, снижения массы несущих и ограждающих конструкций. Технико-экономическое обоснование выбора типа строительных кон­струкций представляет собой важнейшее звено при проектировании зда­ний и сооружений.

В современном индустриальном строительстве особенно широко применяются сборные железобетонные конструкции, в том числе наи­более прогрессивные — предварительно напряженные. Широкое приме­нение находят также стальные, бетонные, каменные, армокаменные и деревянные. В последнее время получают развитие конструкции из алюминиевых сплавов, пластических масс, асбестоцемента и других эффективных материалов.

Железобетонные конструкции имеют наибольшее распространение в виде крупноразмерных панелей перекрытий, покрытий и стен зданий и сооружений, ферм, арок, оболочек, колонн, фундаментов, резервуа­ров, труб, мачт и др.

Каменные, армокаменные и бетонные применяются для устрой­ства стен и столбов зданий и сооружений, подпорных стен и др.

Металлические — для покрытий зданий и сооружений, при строи­тельстве высоких башен и мачт, газгольдеров, доменных печей.

Деревянные — в виде балок, ферм, арок и рам сравнительно не­больших пролетов; для строительства башен, емкостей, а также вре­менных сооружений.

Пластмассовые изделия — в виде ограждающих, а иногда и несу­щих конструкций, труб, санитарно-технических деталей.

Тема 1.2 Основы расчета строительных конструкций.

1 Основы расчета строительных конструкций.

2 Виды нагрузок, их сочетания.

3 Коэффициенты, учитываемые при расчете строительных конструкций.

Для обеспечения прочности и устойчивости строительных конструк­ций производится их расчет на постоянные и временные нагрузки и дру­гие воздействия. С 1955 г. при проектировании строительных конструкций применяется разработанный российскими учеными (В.М. Кел­дышем, А.А. Гвоздевым, Н.С. Стрелецким и др.) прогрессивный ме­тод расчета конструкций по предельным состояниям.

Предельными называются такие состояния для здания, соору­жения, а также основания или отдельных конструкций, при ко­торых они перестают удовлетворять заданным эксплуатацион­ным требованиям, а также требованиям, заданным при их воз­ведении.

Предельные состояния конструкций (зданий) подразделяются на две группы:

• первая группа — по потере несущей способности или непригод­ности к эксплуатации. Говоря проще, состояния, относящиеся к этой группе, считаются предельными, если в конструкции насту­пило опасное напряженно-деформированное состояние; в худшем случае, если она по этим причинам разрушилась;

• вторая группа — по непригодности к нормальной эксплуата­ции. Нормальной называется такая эксплуатация здания или его конструкции, которая осуществляется в соответствии с предусмот­ренными в нормах или заданиях на проектирование технологичес­кими или бытовыми условиями. Другими словами, возможны случаи, когда конструкция не потеряла несущей способности, т.е. удовлетворяет требованиям первой группы предельных состо­яний, но ее деформации (например, прогибы или трещины) та­ковы, что нарушают технологический процесс или нормальные ус­ловия нахождения людей в помещении.

Условие прочности для первой группы предельных состояний записывают в общем виде неравенством:

(1)

где

N – расчетное усилие в сечении (например нормальная сила, изгибающий момент и т.д), зависящее от нормативных нагрузок, коэффициента надежности по нагрузке и расчетной схемы конструкции.

Ф – расчетная несущая способность сечения при сжатии, растяжении, изгибе и т.д., являющаяся функцией геометрических размеров и упруго-пластических свойств сечения, расчетных сопротивлений материалов R, коэффициентов условий работыγс.

Расчетное сопротивление материала (грунта) R – это сопротивление, принимаемое при расчетах конструкций или оснований, получаемое делением нормативного сопротивления R_n на коэффициент надежности γf. Нормативное сопротивление R_n – это установленное нормами предельное значение напряжений в материале, для различных материалов определяется по нормативным документам. (Па, МПа)

(2)

Условие прочности для второй группы предельных состояний записывают в общем виде неравенством:

(3)

где

f – деформация, вызываемая нормативными нагрузками;

[f] - допустимая предельная деформация.

Величины предельных деформаций [f] приведены в нормах проекти­рования для каждого вида конструкций.

Дата добавления: 2014-01-04