Метою виконання перевірних розрахунків будівельних конструкцій будівель є перевірка їх міцності, стійкості та функціональної придатності з урахуванням фактичних даних про їх види, геометричних розмірахдехнічному стані (ступеня фізичного зносу) та властивості при дії на них навантажень і умов
експлуатації. У результаті перевірочних розрахунків уточнюється забезпеченість надійності експлуатації будівельних конструкцій і необхідність вживання заходів по їх посиленню або заміні.
Розрахунок споруд та їх конструктивних елементів проводять, виходячи з методів опору матеріалів та будівельної механіки: визначають внутрішні зусилля, які виникають у конструкціях під дією прикладених навантажень. Складають розрахункову схему будівельної конструкції, тимчасово відволікаючись від дійсної форми перерізу елементів. Опорні закріплення елементів наділяють при цьому деякими теоретичними властивостями (шарнірні опори, опори з пружним і твердим защемлення і т. п.).Визначивши за прийнятою розрахунковою схемою зусилля в елементах, виробляють підбір перетинів, перевіряють несучу здатність і конструюють закріплення так, щоб задовольнити поставленим умовам. Іноді бувають необхідні більш точні методи визначення напружень з урахуванням розвитку пластичних деформацій. Однак математична складність цих методів часто змушує застосовувати в формулах ряд коефіцієнтів, значення яких наводяться у відповідних розділах СНІП.
Розрахунок будівельних конструкцій по граничних станів викладено в главі СНІП 11-А.10-71 «Основні положення проектування», яка є спільною для всіх видів будівель та споруд.
Основними керівними документами при виконанні розрахунків і проектуванні будівельних конструкцій є наступні збірники будівельних норм і правил:
- СНІП 11-23-81 * «Сталеві конструкції. Норми проектування»;
- СНІП 11-22-81 «Кам'яні конструкції. Норми проектування»;
- СНІП 2.03.01-84 * «Бетонні та залізобетонні конструкції. Норми
проектування»;
- СНІП 11-25-80 «Дерев'яні конструкції. Норми проектування»;
- СНІП 11-3-79 ** Будівельна телотехніка - для теплотехнічних розрахунків огороджувальних конструкцій.
За граничний стан приймається такий стан будівельної конструкції, при якому вона перестає задовольняти що пред'являються до неї експлуатаційним вимогам, що виражається у втраті здатності чинити опір зовнішнім впливам,або одержує неприпустиму деформацію або місцеве пошкодження.
Встановлено дві групи граничних станів:
- За вичерпання несучої здатності (міцності, стійкості або витривалості); цього граничному станом повинні задовольняти всі будівельні конструкції:
- По придатності до нормальної експлуатації у відповідності з заданими технологічними чи побутовими умовами. Це стану, що утруднюють нормальну експлуатацію або знижують довговічність конструкцій внаслідок появи неприпустимих переміщень, коливань, тріщин, прогинів та ін..
Розрахунок по першому граничному стану виражається нерівністю:
де N- розрахункове зусилля в конструкції від суми розрахункових навантажень Р в найбільш невигідній комбінації;
Ф - несуча здатність конструкції, що є функцією геометричних розмірів конструкції і опору матеріалу.
Основними характеристиками навантажень є їх нормативні значення Р, що приймаються:
а) для постійних навантажень - за проектними даними;
б) для технологічних і монтажних навантажень - за найбільшим значенням
для передбачених умов нормальної експлуатації та будівництва;
в) для атмосферних навантажень і впливів - за середнім значенням з
щорічних максимумів або за значеннями, що перевищує в середньому один
раз на задане число років (наприклад, один раз на 5 років для нормативного
вітрового навантаження).
Розрахункові навантаження Р на першу граничному стані приймаються дещо більше нормативних. Розрахункова навантаження визначається як добуток нормативної навантаження на коефіцієнт перевантаження п - (більший або менший одиниці), що враховується небезпека небажаного відхилення навантаження від нормативного значення внаслідок можливої мінливості навантаження:
Значення коефіцієнта п наведені в СНІП 2.01.07-85. Навантаження і впливи.
Таким чином, при розрахунку по першому граничному станi конструкції розглядають під дією розрахункових навантажень, а не експлуатаційних (нормативних). Розрахункові зусилля (осьовий посилення, вигинає момент М і ін.). Від впливу розрахункових навантажень на конструкції визначають за загальними правилами опору матеріалів та будівельної механіки. Несуча здатність конструкції Ф залежить від опору матеріалу силових дій,- що характеризує механічні властивості матеріалу і званого нормативним опором
Rн, а також від геометричних характеристик перерізу (площі перерізу F, моменту опору W і т. п.).
Розрахунковий опір К визначається діленням нормативного опору на коефіцієнт безпеки за матеріалом к, які більше І.Цим коефіцієнтом враховується відхилення опору матеріалу конструкції від нормативного значення внаслідок мінливості властивостей матеріалу та їх відмінності від властивостей контрольних зразків:
Таким чином розрахунковий опір R - це опір,дорівнює найменшому можливому значенню межі спроможності матеріалу сприяти навантаження (межа текучості або опору розриву металу, стиск бетону або каменю і т. п.).
В цілях безпеки будівлі або споруди повинні бути враховані можливі відхилення від нормальних умов експлуатації, наприклад перенавантаження, агресивної середи і ін.. Для врахування вказаних обставин упроваджується коефіцієнт умов роботи конструкцій та їх елементів т, понижуюче значення розраховуючого опору.
Перша розрахувальна умова (2.1) при перевірці міцності отримує вид:
Де N і М розрахункові осьові сили та згинаючі моменти від розрахункових навантажень (з урахуванням коефіцієнтів перенавантаження п).
При розрахунку конструкції спочатку підбирають переріз елемента або виявляють його в процесі обстеження, а потім перевіряють напруження від розрахункових зусиль, яке не повинно перевищувати розрахункового опору (з урахуванням в необхідних обставин коефіцієнтів умов роботи конструкцій та їх елементів та інших виправляючих коефіцієнтів, забезпечуючи надійну роботу будівлі).
Тоді основні розрахункові формули перевірки міцності отримають вид:
де о - розрахункове навантаження в елементі (від розрахункових
навантажень);
Fнт- площа перерізу нетто;
WНТ - момент опору перерізу нетто;
R - розрахунковий опір матеріалу, приймаємо по нормам
проектування споруд і будівель різного призначення.
Розрізняють декілька категорій напружень: основні, місцеві, додаткові та внутрішні, або власні.
Основні напруження - це напруження, розвиванням всередині тіла в результаті зрівнянням впливу зовнішніх навантажень; вони враховуються розрахунком.
При розрахунку по другому граничному стані перевіряється стан будівельних конструкцій, які характерні деформаціями, тріщинами, прогинах. Відносний прогин (f/І = прогин / пролет або f/h =прогин/висота) в умовах нормальної експлуатації не повинен перевищувати допустимий відносний прогин (1/h0), установлений нормами для різних конструкцій (СНІП 2.01.07- 85. Загрузки і впливи Доповнення. Розділ 10 Прогини та переміщення).
Придільні прогини елементів конструкцій наведені в табл. 2.1.
Розрахунок одно пролітних статично визначаймих балок виконується по формулам будівельної механіки, наведенні в табл. 2.2 в залежності від прийнятої конструктивної схеми роботи:
-для вільного опору балок;
-для балок з одним заробленим і іншим вільним кінцем;
-для консольних балок.
Необхідні для розрахунків значення модулів упрогості Е, моментів енерціП, моментів опору W, інші довідкові характеристики наведені в додатку 2.
Зачасту при виконанні перевірочних розрахунків зустрічаються составні
перерізи несучих елементів, геометричні характеристики яких необхідно
визначати згідно приведеним вказівкам наступних глав.
Розрахунок стійок, колон, опор,розтяжок і інших елементів, працюючих на
осьовий розтяг або стиск, виконується по формулах, наведених в наступних
розділах цього посібника.
Оцінка теплозахисних якостей, що обгороджує будівельні конструкції
здійснюється теплотехнічними розрахунками.
Визначаються опори теплопередачі огороджуючи конструкцій будівель(Р0)-
Отримані значення (R0) повинні мати не менш ніж необхідного опору
теплопередачі R0тр, яке регламентується доповненням до приказу
Ушстройархітектури України від 27.12.1993 р.№247, де приведені нормативи
опорутеплопередачі зовнішніх огороджуючих конструкцій будівель різного
призначення.
Таким чином, при виконанні повірочних розрахунків повинно дотримуватись
вимог:
R0 ≥RTP. (2.7)
Розрахунок починають з визначенням типу та товщини огороджуючи
конструкцій або складених її шарів. Загальне значення опору теплопередачі
складених шарів конструкцій порівнюються з нормативними данними.
Крім того, в деяких випадках необхідна перевірка зибкості конструкцій.
Таблиця 2.2 Формули для визначення значень М та інших розрахункових характеристик балкових конструкцій.
|
Контрольні запитання:
1) Перелічіть основні положення розрахунку підсилення основ.
2) Перелічіть основні положення розрахунку підсилення фундаментів з визначенням міцності.
3) Перелічіть основні положення розрахунку підсилення фундаментів з визначенням стійкості.
4) Перелічіть основні положення розрахунку підсилення фундаментів з визначенням жорсткості.
5) Перелічіть основні положення розрахунку підсилення фундаментів.
Тема 1-4-1 «Основні положення розрахунку кам’яних та армокам’яних конструкцій при їх підсиленні та заміні з визначенням їх несучої
здатності
Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 145 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |