تحلیل ساختاری برای گروه اول حالت های محدود کننده. آماده شدن برای بررسی وضعیت حد اول حالت حد قدرت

از نظر هندسی:

آرایه - ساختاری که در آن همه ابعاد از یک ترتیب هستند.

الوار - عنصری که در آن دو اندازه چندین برابر کوچکتر از سوم است.

صفحه - عنصری که در آن یک اندازه چندین برابر کوچکتر از دو اندازه دیگر است.

سیستم‌های میله‌ای سیستم‌های غیرقابل تغییر هندسی از میله‌ها هستند که به صورت لولایی یا محکم به یکدیگر متصل شده‌اند. اینها شامل خرپاهای ساختمانی (تیر یا کنسول) هستند.

از نظر استاتیک:

از نظر استاتیکی قابل تعریف - ساختارها، نیروها یا تنش هایی که در آنها فقط می توان از معادلات تعادل تعیین کرد.

از نظر استاتیکی نامعین - ساختارهایی که معادلات استاتیک به تنهایی برای آنها کافی نیست.

توسط مواد استفاده شده: فولاد، چوب، بتن مسلح، بتن، سنگ (آجر)؛

از نظر حالت تنش-کرنش(یعنی نیروهای داخلی، تنش ها و تغییر شکل هایی که در سازه ها تحت تأثیر یک بار خارجی ایجاد می شود): ساده ترین، ساده ترین، پیچیده ترین.

1. الزامات سازه های پشتیبان:

قابلیت اطمینان- توانایی سازه برای حفظ عملکرد خود در تمام طول عمر سازه و همچنین در طول حمل و نقل آن از کارخانه به محل ساخت و ساز و در زمان نصب.

دوام- عمر سرویس محدود ساختمان ها و سازه ها که در طی آن عملکرد مورد نیاز را حفظ می کنند.

صنعت گرایی –

اتحاد- محدود کردن تعداد اندازه های استاندارد پارامترهای ساختمان و محصولات معمولی با در نظر گرفتن قابلیت تعویض آنها.

1. معنای فیزیکی حالت های محدود سازه ها. نمونه هایی از حالت های محدود کننده گروه اول و دوم. ماهیت محاسبه برای حالت های محدود.

حدچنین حالت هایی برای یک ساختمان، سازه، و همچنین پایه ها یا سازه های فردی نامیده می شوند که در آنها نیازهای عملیاتی مشخص شده و همچنین الزامات مشخص شده در طول ساخت و ساز خود را برآورده نمی کنند. حالت های محدود سازه ها (ساختمان ها) به دو گروه تقسیم می شوند:

برای محدود کردن ایالت ها گروه اولعبارتند از: از دست دادن عمومی ثبات فرم. از دست دادن ثبات موقعیت؛ شکننده، چسبناک یا تخریب دیگر؛ تخریب تحت تأثیر مشترک عوامل نیرو و تأثیرات نامطلوب محیط خارجی و غیره.

برای محدود کردن ایالت ها گروه دومحالت هایی که مانع از عملکرد طبیعی سازه ها (ساختمان ها) می شود یا به دلیل ظاهر شدن جابجایی های غیرقابل قبول (انحراف، نشست ها، زوایای چرخش)، ارتعاشات و ترک ها، دوام آنها را کاهش می دهد.

اصل محاسبه:روش محاسبه سازه های ساختمان با حالت های محدود کننده به منظور جلوگیری از شروع هر یک از حالت های محدود کننده ای است که ممکن است در سازه (ساختمان) ایجاد شود.

1. ساختار و محتوای فرمول های محاسباتی اصلی هنگام محاسبه حالت های حدی گروه اول و دوم.

همانطور که قبلا ذکر شد، هنگام محاسبه حالت های محدود کننده گروه اول و دوم، مقاومت آن به عنوان شاخص مقاومت اصلی یک ماده تعیین می شود که (همراه با سایر مشخصات) می تواند مقادیر استاندارد و محاسبه شده را به خود بگیرد:

آر n - مقاومت مواد استاندارد ، نشان می دهد پارامتر اصلی مقاومت مصالح تأثیرات خارجی و توسط فصول مربوطه آیین نامه های ساختمانی (با در نظر گرفتن شرایط کنترل و تغییرپذیری آماری مقاومت) ایجاد می شود. معنای فیزیکی مقاومت هنجاری R n است ویژگی کنترل یا رد مقاومت موادبا امنیت حداقل 0.95٪؛

آر - مقاومت مواد طراحی ، با فرمول تعیین می شود:

γ متر - فاکتور ایمنی مواد ، انحرافات احتمالی مقاومت مواد را در جهت نامطلوب از مقادیر استاندارد، γ m> 1 در نظر می گیرد.

γ ج - فاکتور شرایط کاری ، اگر این ویژگی ها ماهیت سیستماتیک داشته باشند، اما به طور مستقیم در محاسبات منعکس نشده باشند (با در نظر گرفتن دما، رطوبت) ویژگی های کار مواد، عناصر و اتصالات سازه ها و همچنین ساختمان ها و سازه ها را به طور کلی در نظر می گیرد. ، تهاجمی بودن محیط ، تقریب طرح های طراحی و غیره)؛

ن ; ن ; γ f – ، انحرافات احتمالی بارها را در جهت نامطلوب (بالاتر یا کمتر) از مقادیر استاندارد آنها در نظر می گیرد. γ n - عامل قابلیت اطمینان برای مسئولیت ، عواقب اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی را که ممکن است در نتیجه حوادث ایجاد شود در نظر می گیرد.

ن س به عنوان مثالو مقاومت خدماتآر سر برای محاسبات برای حالت های محدود کننده گروه دوم محاسبه شده در نظر گرفته می شوند.

هنگام محاسبه برای گروه اول حالت های محدود کنندهکه با اطمینان از ظرفیت باربری سازه ها (ساختمان ها) همراه است. تایید کنیدمقادیر محاسبه شده: بارهای طراحی N و مقاومت مواد طراحیآر.

کار مواد برای سازه های باربر تحت بار و ویژگی های طراحی آنها.

فولاد.

سه بخش کار فولادی: 1 - بخش کار کشسان. 2 - منطقه کار پلاستیک. 3 - مقطع کار الاستوپلاستیک.

مقاومت استاندارد و طراحی مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل سازه با توجه به مقاومت تسلیم گرفته می شود

بسته R مقاومت استاندارد فولاد است که با توجه به قدرت تسلیم گرفته می شود. R y - مقاومت فولادی طراحی شده با توجه به قدرت تسلیم.

R ip - مقاومت استاندارد فولاد، گرفته شده توسط مقاومت موقت؛ R و - مقاومت طراحی فولاد، گرفته شده توسط مقاومت نهایی.

چوب

سازه های چوبی از چوب های مخروطی و برگریز ساخته شده اند که به چوب های گرد، چوب اره شده - اره و تخته سه لا ساختمانی تقسیم می شوند.

کار چوب بستگی به نوع بارگذاری (کشش، فشار، خمش، خرد کردن، خرد کردن)، جهت اعمال نیرو نسبت به جهت دانه چوب، مدت زمان اعمال بار، نوع چوب و عوامل دیگر وجود عیوب چوب (لایه متقاطع، گره، ترک و ...) در استحکام آن تاثیر بسزایی دارد. چوب به سه درجه تقسیم می شود که با کیفیت ترین چوب به درجه یک تعلق می گیرد.

نمودار کار چوب در امتداد دانه: 1 - در کشش. 2 - برای فشرده سازی; R ^ p - مقاومت موقت چوب خالص؛ ج - تنش های معمولی؛ e - تغییر شکل های نسبی

بتن آرمه.بتن مسلح یک مصالح ساختمانی پیچیده است که در آن آرماتورهای بتن و فولاد با هم کار می کنند. برای درک کار بتن مسلح و تعیین ویژگی های لازم برای محاسبه، ما هر یک از مواد موجود در ترکیب آن را در نظر خواهیم گرفت.

شاخص اصلی کیفیت بتن کلاس مقاومت فشاری است که بر اساس آزمایش مکعب های بتنی در سن 28 روزگی ایجاد می شود.

نمودار تنش و کرنش بتن: 1 - منطقه تغییر شکل الاستیک. 2 - منطقه تغییر شکل پلاستیک. σ bu - مقاومت فشاری نهایی بتن. σ btu - مقاومت کششی نهایی بتن. Еb مدول الاستیسیته بتن است.

آرماتور.آرماتوربندی در سازه های بتن مسلح بسته به نوع سازه، وجود پیش تنیدگی و همچنین شرایط عملیاتی ساختمان ها و سازه ها پذیرفته می شود.

با توجه به ماهیت کار تقویت کننده، که در نمودار منعکس شده است، سه نوع فولاد تقویت کننده وجود دارد: 1. فولاد با سطح تسلیم مشخص (فولاد تقویت کننده نرم). تنش تسلیم چنین فولادهایی σ y 2 است - فولاد تقویت کننده با تنش تسلیم اسمی σ 0.2. تنش تسلیم چنین فولادهایی برابر با تنشی در نظر گرفته می شود که در آن تغییر شکل های باقیمانده نمونه 0.2٪ است. 3 - فولاد تقویت کننده با وابستگی خطی σ 0.2 - تقریباً تا پاره شدن. برای چنین فولادهایی، نقطه تسلیم مانند فولادهای نوع دوم تعیین می شود.

نمودارهای کششی فولاد تقویت کننده:

.

سنگ تراشی.استحکام سنگ تراشی عمدتاً به مقاومت سنگ (آجر) و ملات بستگی دارد.

نمودار تغییر شکل سنگ تراشی تحت فشار: 1 - منطقه تغییر شکل الاستیک. 2 - منطقه تغییر شکل پلاستیک. R و - مقاومت موقت (متوسط ​​مقاومت فشاری سنگ تراشی). tg φ 0 = E 0 - مدول الاستیک (مدول تغییر شکل اولیه)

20.12.2018

محاسبه سازه ها برای حالت های محدود کننده بر اساس دو گروه مشخص از حالت های محدود سازه است که باید با استفاده از سیستم ضرایب طراحی از آنها اجتناب شود. معرفی آنها تضمین می کند که حالت های محدود کننده تحت ترکیب نامطلوب بارها و در پایین ترین مقادیر ویژگی های مقاومت مواد رخ نمی دهد. با شروع حالت های محدود کننده، سازه ها دیگر نیازهای عملیات را برآورده نمی کنند - تحت تأثیر بارها و تأثیرات خارجی از بین می روند یا پایداری خود را از دست می دهند یا جابجایی ها یا ترک های غیرقابل قبولی در آنها ایجاد می شود. به منظور محاسبه مناسب تر و اقتصادی تر، حالت های محدود کننده به دو گروه اساساً متفاوت تقسیم می شوند - اولی مسئولیت پذیرتر (ساختارها در صورت وقوع حالت های این گروه از بین می روند) و دومی که مسئولیت کمتری دارند (ساختارها به هم نمی رسند). الزامات عملکرد عادی است، اما آنها از بین نمی روند، می توان آنها را تعمیر کرد). این رویکرد امکان تخصیص متفاوت بارها و شاخص های مقاومت مواد را فراهم می کند: به منظور محافظت در برابر شروع حالت های محدود کننده، هنگام محاسبه برای گروه اول بارها، تا حدودی بیش از حد تخمین زده می شود، و ویژگی های مقاومت مواد - دست کم گرفته می شود. مقایسه با محاسبات برای گروه دوم. این امکان جلوگیری از شروع حالت های محدود کننده گروه I را فراهم می کند.

گروه اول مهمتر شامل حالات حدی برای ظرفیت باربری و دومی برای مناسب بودن برای عملکرد عادی است. حالت های محدود کننده گروه اول شامل شکستگی شکننده، انعطاف پذیر یا سایر شکستگی ها می باشد. از دست دادن ثبات شکل سازه یا موقعیت آن؛ شکست خستگی؛ تخریب ناشی از تأثیر مشترک عوامل نیرو و تأثیرات نامطلوب محیط خارجی (تهاجمی محیط، انجماد و ذوب متناوب و غیره). محاسبه مقاومت با در نظر گرفتن در صورت لزوم انحراف سازه قبل از تخریب انجام می شود. محاسبه برای واژگونی و لغزش دیوارهای حائل، پایه های بلند با بارگذاری غیرعادی. محاسبه برای ظهور مخازن مدفون یا زیرزمینی؛ محاسبه استقامت سازه ها تحت تأثیر بار متحرک یا ضربانی مکرر. تجزیه و تحلیل پایداری سازه های دیوار نازک و غیره اخیراً محاسبه جدیدی به محاسبات گروه اول برای ریزش تدریجی ساختمانهای بلند تحت تأثیراتی که در شرایط عملکرد عادی پیش بینی نشده است اضافه شده است.

حالت های محدود کننده گروه دوم عبارتند از: غیرمجاز بودن در عرض و باز شدن طولانی ترک ها (در صورت مجاز بودن در شرایط عملیاتی)، حرکات غیرمجاز سازه ها (انحراف، زوایای چرخش، زوایای انحراف و دامنه نوسانات). محاسبات برای حالت های محدود سازه ها و عناصر آنها برای مراحل ساخت، حمل و نقل، نصب و بهره برداری انجام می شود. بنابراین، برای یک عنصر خمشی معمولی، حالت های محدود کننده گروه I، کاهش قدرت (تخریب) در امتداد بخش های معمولی و شیب دار خواهد بود. حالت های محدود کننده گروه II - تشکیل و باز شدن ترک ها، انحراف (شکل 3.12). در این حالت، عرض مجاز باز شدن ترک تحت یک بار طولانی اثر 0.3 میلی متر است، زیرا در این عرض، ترک ها توسط رشد کریستالی در سنگ سیمان خود ترمیم می شوند. از آنجایی که هر دهم میلی متر باز شدن ترک مجاز به طور قابل توجهی بر مصرف آرماتور در سازه های با آرماتورهای معمولی تأثیر می گذارد، افزایش در عرض باز شدن ترک مجاز حتی به میزان 0.1 میلی متر نقش بسیار زیادی در صرفه جویی در آرماتور ایفا می کند.

عواملی که در محاسبه برای حالت های محدود کننده (عوامل طراحی) گنجانده شده است، بارهای وارده بر سازه ها، ابعاد آنها و ویژگی های مکانیکی بتن و آرماتور است. آنها ثابت نیستند و با پراکندگی مقادیر (تغییرپذیری آماری) مشخص می شوند. در این محاسبات، تغییرپذیری بارها و ویژگی‌های مکانیکی مصالح و همچنین عوامل غیرآماری و شرایط عملیاتی مختلف برای بتن و تقویت، ساخت و بهره‌برداری از عناصر ساختمان‌ها و سازه‌ها در نظر گرفته می‌شود. همه عوامل طراحی و عوامل طراحی در جوینت ونچر مربوطه نرمال می شوند.

حالت های حد نیاز به تحقیقات عمیق بیشتری دارد: به عنوان مثال، در محاسبات، بخش های عادی و شیب دار در یک عنصر از هم جدا می شوند (رویکرد یکپارچه مطلوب است)، مکانیزم شکست غیرواقعی در یک مقطع شیبدار در نظر گرفته می شود، اثرات ثانویه در یک ترک شیبدار در نظر گرفته می شود. در نظر گرفته نمی شوند (اثر رولپلاک تقویت کننده و نیروهای درگیر در یک ترک مایل (نگاه کنید به شکل 3.12 و غیره)).

اولین عامل طراحی بار است که به استاندارد و طراحی تقسیم می شود و با توجه به مدت زمان عمل به دائمی و موقت تقسیم می شود. مورد دوم می تواند کوتاه مدت و بلند مدت باشد. بارهای ویژه که به ندرت آشکار می شوند به طور جداگانه در نظر گرفته می شوند. بارهای دائمی شامل وزن مرده سازه ها، وزن و فشار خاک و نیروهای پیش تنیدگی آرماتورها می باشد. بارهای بلند مدت عبارتند از وزن تجهیزات ثابت روی سقف، فشار گازها، مایعات، مواد جامد فله در ظروف، وزن محتویات در انبارها، کتابخانه ها و غیره. بخشی از بار موقت تعیین شده توسط هنجارها در ساختمان های مسکونی، در اماکن اداری و خانگی. اثرات فن آوری دما طولانی مدت از تجهیزات؛ بارهای برف برای مناطق اقلیمی III ... VI با ضریب 0.3 ... 0.6. این مقادیر بارها بخشی از ارزش کل آنها است، آنها با در نظر گرفتن تأثیر مدت زمان عمل بارها بر جابجایی ها، تغییر شکل ها و ترک خوردگی وارد محاسبه می شوند. بارهای کوتاه مدت شامل بخشی از بار در طبقات ساختمان های مسکونی و عمومی است. وزن افراد، قطعات، مواد در زمینه نگهداری و تعمیر تجهیزات؛ بارهای ناشی از ساخت، حمل و نقل و نصب عناصر سازه ای؛ بارهای برف و باد؛ تأثیرات آب و هوایی دما

بارهای ویژه شامل اثرات لرزه ای و انفجاری است. بارهای ناشی از نقص عملکرد تجهیزات و اختلال در فرآیند فناوری؛ تغییر شکل های ناهموار پایه بارهای استاندارد بر اساس هنجارها با توجه به احتمال از پیش تعیین شده تجاوز از مقادیر متوسط ​​یا با توجه به مقادیر اسمی تعیین می شوند. بارهای ثابت استاندارد با توجه به مقادیر طراحی پارامترهای هندسی و ساختاری عناصر و با توجه به مقادیر متوسط ​​چگالی مواد گرفته می شود. بارهای هنجاری موقت فناوری و نصب در بالاترین مقادیر ارائه شده برای عملکرد عادی تنظیم می شود. برف و باد - با توجه به میانگین مقادیر نامطلوب سالانه یا مقادیر نامطلوب مربوط به میانگین دوره معینی از تکرارهای آنها. مقادیر بارهای طراحی در طراحی سازه ها برای گروه I از حالت های حدی با ضرب بار استاندارد در ضریب ایمنی بار yf، به طور معمول، yf> 1 تعیین می شود (این یکی از عوامل جلوگیری از شروع حالت محدود). ضریب уf = 1.1 برای وزن مرده سازه های بتن مسلح. уf = 1.2 برای وزن مرده سازه های بتنی بر روی سنگدانه های سبک. uf = 1.3 برای بارهای موقت مختلف. اما yf = 0.9 برای وزن سازه ها در مواردی که کاهش جرم شرایط عملکرد سازه را بدتر می کند - در محاسبه پایداری در برابر شناور، واژگونی و لغزش. هنگام محاسبه برای گروه II کمتر خطرناک از حالت های حد، yf = 1.

از آنجایی که عملکرد همزمان همه بارها با حداکثر مقادیر تقریباً غیرقابل باور است، برای اطمینان و کارایی بیشتر، سازه روی ترکیبات مختلف بارها حساب می کند: آنها می توانند پایه باشند (شامل بارهای دائمی، بلند مدت و کوتاه مدت هستند). و ویژه (شامل بارهای دائمی، بلند مدت، ممکن کوتاه مدت و یکی از بارهای خاص). در ترکیب های اصلی، با در نظر گرفتن حداقل دو بار موقت، مقادیر محاسبه شده آنها (یا تلاش های مربوط به آنها) در ضرایب ترکیب ضرب می شود: برای بارهای طولانی مدت w1 = 0.95. برای کوتاه مدت w2 = 0.9; با یک بار موقت w1 = w2 = 1. با سه بار یا چند بار کوتاه مدت، مقادیر محاسبه شده آنها در ضرایب ترکیبی ضرب می شود: w2 = 1 برای اولین بار از نظر اهمیت بار کوتاه مدت. w2 = 0.8 برای دوم؛ w2 = 0.6 برای سوم و بقیه. در ترکیبات ویژه بارها، w2 = 0.95 برای بارهای بلند مدت، w2 = 0.8 برای بارهای کوتاه مدت، به استثنای موارد طراحی سازه در مناطق لرزه خیز. برای طراحی اقتصادی، با در نظر گرفتن درجه احتمال عمل همزمان بارها، هنگام محاسبه ستون ها، دیوارها، پایه های ساختمان های چند طبقه، بارهای موقت روی طبقات را می توان با ضرب در ضرایب کاهش داد: برای ساختمان های مسکونی، خوابگاه ها. ، اماکن اداری و غیره با سطح بار A> 9 متر مربع

برای اتاق های مطالعه، جلسات، تجارت و سایر مناطق برای نگهداری و تعمیر تجهیزات در اماکن صنعتی با فضای بار A> 36 متر مربع

که در آن n تعداد کل طبقات است که بارهای موقتی از آنها در هنگام محاسبه بخش مورد نظر در نظر گرفته می شود.

محاسبات درجه مسئولیت ساختمان ها و سازه ها را در نظر می گیرند. این بستگی به میزان آسیب مادی و اجتماعی دارد که سازه ها به حالت های محدود می رسند. بنابراین، طراحی برای هدف، عامل قابلیت اطمینان را در نظر می گیرد که به طبقه مسئولیت ساختمان ها یا سازه ها بستگی دارد. مقادیر محدودی ظرفیت باربری، مقادیر محاسبه‌شده مقاومت‌ها، مقادیر محدودی تغییر شکل‌ها، باز شدن ترک‌ها به ضریب قابلیت اطمینان برای هدف مورد نظر و مقادیر محاسبه‌شده تقسیم می‌شوند. بارها، نیروها و سایر تأثیرات توسط آن ضرب می شوند. بنا بر میزان مسئولیت، ساختمان ها و سازه ها به سه طبقه تقسیم می شوند: کلاس I. ун = 1 - ساختمان ها و سازه های با اهمیت اقتصادی یا اجتماعی ملی؛ ساختمان های اصلی TPP، NPP؛ برج های تلویزیون؛ امکانات ورزشی سرپوشیده با جایگاه ساختمان های تئاتر، سینما و غیره؛ کلاس II yn = 0.95 - ساختمان ها و سازه های کمتر قابل توجهی که در کلاس های I و III گنجانده نشده اند. کلاس III yn = 0.9 - انبارها، ساختمان های مسکونی یک طبقه، ساختمان ها و سازه های موقت.

برای طراحی اقتصادی و معقول تر سازه های بتن مسلح، سه دسته الزامات برای مقاومت در برابر ترک ایجاد شده است (برای مقاومت در برابر ترک در مرحله I یا مقاومت در برابر باز شدن ترک در مرحله II حالت تنش-کرنش). الزامات تشکیل و باز شدن ترک‌های معمولی و متمایل به محور طولی عنصر به نوع آرماتور مورد استفاده و شرایط عملیاتی بستگی دارد. در دسته اول، کرک مجاز نیست. در دسته دوم، باز کردن کوتاه ترک ها با عرض محدود مجاز است، مشروط بر اینکه متعاقباً به طور قابل اعتماد بسته شوند. در دسته سوم، باز شدن ترک کوتاه مدت و بلند مدت با عرض محدود مجاز است. باز شدن کوتاه مدت شامل باز شدن ترک ها تحت تأثیر بارهای ثابت، بلند مدت و کوتاه مدت است. به بلند مدت - باز شدن ترک ها تحت تأثیر بارهای ثابت و طولانی مدت.

حداکثر عرض باز شدن ترک acrc، که در آن عملکرد عادی ساختمان‌ها، مقاومت در برابر خوردگی آرماتورها و دوام سازه تضمین می‌شود، بسته به دسته الزامات مقاومت در برابر ترک، نباید از 0.1 ... 0.4 میلی‌متر تجاوز کند (جدول را ببینید). 3.1).

عناصر پیش تنیده تحت فشار مایع یا گازها (مخازن، لوله های تحت فشار و غیره) با سطح مقطع کاملاً کشیده با میله یا سیم آرماتور و همچنین با سطح مقطع نیمه فشرده با تقویت کننده سیم به قطر 3 میلی متر یا کمتر، باید الزامات دسته اول را برآورده کند. سایر عناصر پیش تنیده بسته به شرایط عملیاتی سازه و نوع آرماتور باید الزامات دسته دوم یا سوم را برآورده کنند. سازه های بدون پیش تنیدگی با تقویت میله کلاس A400، A500 باید الزامات دسته سوم را برآورده کنند (جدول 3.1 را ببینید).

روش در نظر گرفتن بارها هنگام محاسبه چقرمگی شکست سازه ها به دسته الزامات بستگی دارد (جدول 3.2). به منظور جلوگیری از بیرون کشیدن آرماتورهای پیش تنیدگی از بتن تحت بار و تخریب ناگهانی سازه، ترک در انتهای عناصر در طول ناحیه انتقال تنش از آرماتور به بتن تحت اثر ترکیبی همه بارها مجاز نیست. به جز موارد خاص) که با ضریب yf = 1 وارد محاسبه شده است. در عرض دهانه و افزایش انحرافات. تأثیر این ترک ها در محاسبات در نظر گرفته می شود. مهمترین محاسبات مقاومت برای یک سازه یا ساختمان بر اساس مرحله III حالت تنش-کرنش است.

سازه ها استحکام لازم را دارند اگر نیروهای ناشی از بارهای طراحی (لمان خمشی، نیروی طولی یا عرضی و غیره) با در نظر گرفتن ضرایب شرایط کار، از نیروهای درک شده توسط مقطع در مقاومت طراحی مصالح تجاوز نکنند. مقدار تلاش از بارهای طراحی تحت تأثیر بارهای استاندارد، عوامل قابلیت اطمینان، طرح‌های طراحی و غیره ضرایب شرایط کاری بتن و آرماتور ubi و usi است. شرایط قدرت همیشه با نابرابری ها بیان می شود و سمت چپ (عمل خارجی) نمی تواند به طور قابل توجهی از سمت راست (نیروهای داخلی) فراتر رود. توصیه می شود بیش از 5٪ بیش از حد مجاز نباشد، در غیر این صورت ناکارآمدی پروژه افزایش می یابد.

حالت های محدود گروه دوم. محاسبه تشکیل ترک‌ها، معمولی و متمایل به محور طولی عنصر، برای بررسی مقاومت در برابر ترک عناصری که الزامات دسته اول به آنها تحمیل شده است (در صورت غیرقابل قبول بودن تشکیل ترک) انجام می‌شود. این محاسبه برای عناصری نیز انجام می‌شود که مقاومت در برابر ترک آن‌ها تابع الزامات دسته دوم و سوم است تا مشخص شود آیا ترک‌ها ظاهر می‌شوند و در صورت ظاهر شدن، نسبت به محاسبه باز شدن آنها اقدام کنید.

اگر لنگر خمشی ناشی از بارهای خارجی از گشتاور نیروهای داخلی تجاوز نکند، ترک های عادی نسبت به محور طولی ظاهر نمی شوند.

اگر تنش‌های کششی اصلی در بتن از مقادیر محاسبه‌شده تجاوز نکند، ترک‌های متمایل به محور طولی عنصر (در ناحیه تکیه‌گاه) ظاهر نمی‌شوند. هنگام محاسبه باز شدن ترک ها، معمولی و متمایل به محور طولی، عرض دهانه ترک ها در سطح آرماتور کششی تعیین می شود به طوری که از حداکثر عرض دهانه تعیین شده توسط هنجارها بیشتر نباشد.

هنگام محاسبه جابجایی ها (انحرافات)، انحراف عناصر از بارها با در نظر گرفتن مدت زمان عمل آنها fsc تعیین می شود تا از انحراف مجاز fcrc، ult تجاوز نکند. انحرافات محدودیت توسط الزامات زیبایی شناختی و روانی (به طوری که از نظر بصری قابل توجه نباشد)، الزامات تکنولوژیکی (برای اطمینان از عملکرد عادی واحدهای مختلف تکنولوژیکی و غیره)، الزامات طراحی (با در نظر گرفتن تأثیر عناصر همسایه که تغییر شکل ها را محدود می کنند) محدود می شود. نیازهای فیزیولوژیکی و غیره (جدول 3.3). انحرافات محدود کننده عناصر پیش تنیده تعیین شده توسط الزامات زیبایی شناختی و روانی باید با ارتفاع انحراف ناشی از پیش تنیدگی (بالابر ساختمان) افزایش یابد، در صورتی که این امر توسط الزامات فنی یا طراحی محدود نشده باشد. هنگام محاسبه انحرافات، اگر آنها با الزامات فنی یا طراحی محدود شوند، محاسبه بر اساس عمل بارهای ثابت، بلند مدت و کوتاه مدت است. هنگامی که توسط الزامات زیبایی شناختی محدود می شود، انتظار می رود سازه ها تحت بارهای ثابت و طولانی مدت کار کنند. انحراف های محدود کننده کنسول ها، که به پیشروی کنسول اشاره می شود، دو برابر می شود. هنجارها انحرافات محدود را با توجه به نیازهای فیزیولوژیکی تعیین می کنند. محاسبه ناپایداری برای پروازهای پله ها، فرودها و غیره نیز باید انجام شود، به طوری که انحراف اضافی از یک بار متمرکز کوتاه مدت 1000 نیوتن با نامطلوب ترین طرح کاربرد آن از 0.7 میلی متر تجاوز نکند.

در مرحله III حالت تنش-کرنش در مقاطع نرمال نسبت به محور طولی خمش و عناصر فشرده خارج از مرکز با خروج از مرکز نسبتاً بزرگ، با نمودار تنش دو مقدار، همان حالت تنش-کرنش خمشی مشاهده می شود (شکل 3.13). نیروهای درک شده توسط بخش نرمال نسبت به محور طولی عنصر با در نظر گرفتن ضرایب شرایط کار، از مقاومت های طراحی مواد تعیین می شود. در عین حال، فرض می شود که بتن ناحیه تنش کار نمی کند (obt = O). تنش های موجود در بتن ناحیه فشرده برابر با Rb با نمودار تنش مستطیلی است. تنش در آرماتور کششی طولی برابر با Rs است. آرماتور طولی در ناحیه فشاری مقطع تحت تنش Rsc قرار دارد.

تحت شرایط استحکام، ممان نیروهای خارجی نباید بیشتر از لحظه ای باشد که توسط نیروهای داخلی در بتن فشرده و در آرماتور کششی درک می شود. شرایط مقاومت در مورد محوری که از مرکز ثقل یک آرماتور کششی عبور می کند.

که در آن M گشتاور نیروهای خارجی از بارهای طراحی است (در عناصر فشرده شده خارج از مرکز - ممان نیروی طولی خارجی نسبت به همان محور)، M = Ne (e فاصله نیروی N تا مرکز ثقل بخش آرماتور کششی)؛ Sb ممان استاتیک سطح مقطع بتن در ناحیه فشرده نسبت به همان محور است. zs فاصله بین مراکز ثقل آرماتور تحت کشش و فشرده است.

تنش در یک آرماتور پیش تنیدگی واقع در ناحیه ای فشرده شده از اثر بارها، osc، با کار تعیین می شود. در سلول های بدون پیش تنیدگی osc = Rsc. ارتفاع ناحیه فشرده x برای مقاطعی که در حالت 1 عمل می کنند، زمانی که مقاومت های نهایی در آرماتور کششی و بتن فشرده به دست می آید، از معادله تعادل نیروهای محدود کننده تعیین می شود.

که در آن Ab سطح مقطع بتن در ناحیه فشرده است. برای N آنها علامت منهای را تحت فشار خارج از مرکز، علامت + را تحت کشش، N = 0 را تحت خمش می گیرند.

ارتفاع ناحیه فشرده x برای مقاطعی که در حالت 2 عمل می کنند، زمانی که تخریب در امتداد بتن فشرده شکننده است و تنش ها در آرماتور کششی به مقدار محدود نمی رسد نیز از رابطه (3.12) تعیین می شود. Ho در این مورد، مقاومت طراحی Rs با سیستم عامل ولتاژ جایگزین می شود< Rs. Опытами установлено, что напряжение os зависит от относительной высоты сжатой зоны e = x/ho. Его можно определить по эмпирической формуле

که در آن co = xo / ho ارتفاع نسبی ناحیه فشرده تحت تنش در آرماتور os = osp (os = O در عناصر بدون پیش تنیدگی) است.

با os = osp (یا با os = 0)، ارتفاع نسبی واقعی ناحیه فشرده e = 1 است و ω را می توان به عنوان ضریب کامل بودن نمودار تنش واقعی در بتن در نظر گرفت زمانی که با یک نمودار مستطیلی معمولی جایگزین شود. ; در همان زمان، نیروی بتن منطقه فشرده Nb = w * ho * Rb است (شکل 3.13 را ببینید). مقدار c را مشخصه خواص تغییر شکل بتن در ناحیه فشرده می نامند. ارتفاع نسبی مرزی منطقه فشرده نقش مهمی در محاسبات استحکام دارد، زیرا زمانی که مناطق کشیده و فشرده به طور همزمان استحکام را تخلیه می کنند، حالت بهینه شکست را محدود می کند. ارتفاع نسبی مرزی منطقه فشرده eR = xR / h0، که در آن تنش های کششی در آرماتور شروع به رسیدن به مقادیر محدود Rs می کند، از وابستگی eR = 0.8 / (1 + Rs / 700) یا مطابق جدول 3.2. در حالت کلی، محاسبه مقاومت مقطع نرمال به محور طولی بسته به مقدار ارتفاع نسبی ناحیه فشرده انجام می شود. اگر ه< eR, высоту сжатой зоны определяют из уравнения (3.12), если же e >eR، قدرت محاسبه می شود. تنش های سیستم عامل تقویت کننده با مقاومت بالا در حالت نهایی می تواند از مقاومت تسلیم معمولی فراتر رود. با توجه به داده های تجربی، این می تواند اتفاق بیفتد اگر e< eR. Превышение оказывается тем большим, чем меньше значение e, Опытная зависимость имеет вид

در محاسبه مقاومت مقاطع، مقاومت طراحی آرماتور Rs در ضریب شرایط عملیاتی آرماتور ضرب می شود.

که در آن n ضریب برابر است با: برای تقویت کلاس های A600 - 1.2. А800، Вр1200، Вр1500، К1400، К1500 - 1.15; A1000 - 1.1. 4 در ys6 = 1 تعیین می شود.

هنجارها درصد محدود کننده آرماتور را تعیین می کنند: سطح مقطع آرماتور کششی طولی و همچنین فشرده شده، در صورت نیاز با محاسبه، به عنوان درصدی از سطح مقطع بتن، ما = به عنوان / bh0 حداقل: 0.1٪ - برای عناصر خمیده، خارج از مرکز کشیده و عناصر خارج از مرکز فشرده با انعطاف پذیری l0 / i< 17 (для прямоугольных сечений l0/h < 5); 0,25 % - для внецентренно сжатых элементов при гибкости l0/i >87 (برای مقاطع مستطیلی l0 / h> 25)؛ برای مقادیر لاغری متوسط ​​عناصر، ارزش ما با درون یابی تعیین می شود. درصد محدود کننده تقویت عناصر خمشی با یک آرماتور (در ناحیه کشیده شده) از معادله تعادل نیروهای محدود کننده در ارتفاع ناحیه فشرده برابر با مرز تعیین می شود. برای بخش مستطیلی

محدود کردن درصد تقویت، با در نظر گرفتن مقدار eR، برای اعضای پیش تنیده

برای سلول های بدون پیش تنیدگی

درصد محدود کننده آرماتور با افزایش کلاس آرماتور کاهش می یابد. مقاطع عناصر خمشی در صورتی بیش از حد تقویت شده در نظر گرفته می شوند که درصد آرماتور آنها از حد مجاز بیشتر باشد. حداقل درصد آرماتور برای درک انقباض، دما و سایر نیروهایی که در محاسبه در نظر گرفته نشده اند، ضروری است. معمولاً برای آرماتورهای کششی طولی اعضای خمشی با مقطع مستطیلی، umin = 0.05% است. سازه های سنگی و بنایی آرمه مشابه سازه های بتن مسلح برای دو گروه از حالت های محدود محاسبه می شوند. محاسبه طبق گروه I باید از تخریب سازه (محاسبه با ظرفیت باربری)، از دست دادن شکل یا پایداری موقعیت، شکست خستگی، تخریب تحت اثر ترکیبی عوامل نیرو و تأثیر محیط خارجی (یخ زدن، تهاجم، و غیره.). محاسبه گروه II با هدف جلوگیری از تغییر شکل های غیرقابل قبول سازه، باز شدن بیش از حد ترک ها، لایه برداری روکش سنگ تراشی انجام می شود. این محاسبه زمانی انجام می‌شود که ترک‌ها در سازه‌ها مجاز نباشد یا باز شدن آنها محدود باشد (پوشش مخازن، دیوارها و ستون‌های فشرده خارج از مرکز با خروج از مرکز بزرگ و غیره) یا ایجاد تغییر شکل از شرایط کار مشترک محدود باشد (پر کردن دیوارها). ، قاب و غیره) و غیره).

سازه های ساختمانی قبل از هر چیز باید از قابلیت اطمینان کافی برخوردار باشند - یعنی توانایی انجام عملکردهای خاص در شرایط مناسب برای مدت زمان معین. خاتمه عملکرد توسط سازه ساختمانی حداقل یکی از عملکردهای ارائه شده برای آن را امتناع می گویند.

بنابراین، امتناع به عنوان امکان وقوع چنین رویداد تصادفی درک می شود که نتیجه آن خسارات اجتماعی یا اقتصادی است. در نظر گرفته می شود که سازه در لحظه قبل از شکست، به حالت محدود کننده می رود.

حالت‌های حد، حالت‌هایی هستند که در شروع آن سازه از برآورده کردن الزامات تحمیل‌شده بر خود باز می‌ماند، یعنی توانایی خود را برای مقاومت در برابر بارهای خارجی از دست می‌دهد یا جابجایی‌های غیرقابل قبول یا آسیب‌های موضعی دریافت می‌کند.

دلایل بروز حالت های محدود کننده در سازه های ساختمانی می تواند اضافه بار، کیفیت پایین مصالحی که از آن ساخته شده اند و غیره باشد.

تفاوت اصلی روش مورد بررسی با روش‌های محاسباتی قبلی (محاسبه بر اساس تنش‌های مجاز) این است که حالت‌های محدود سازه‌ها در اینجا و به‌جای یک ضریب ایمنی واحد به وضوح مشخص می‌شوند. کسیستمی از ضرایب محاسبه شده به محاسبات وارد می شود که ساختاری با امنیت خاصی را در برابر شروع این شرایط تحت نامطلوب ترین (اما واقعاً ممکن) شرایط تضمین می کند. در حال حاضر، این روش محاسبه به عنوان اصلی رسمی پذیرفته شده است.

سازه های بتن مسلح به یکی از دو دلیل می توانند عملکرد مورد نیاز خود را از دست بدهند:

1. در نتیجه از بین رفتن ظرفیت باربری (تخریب مواد در پر بارترین بخشها، از دست دادن پایداری عناصر منفرد یا کل ساختار به عنوان یک کل).

2. به دلیل تغییر شکل های بیش از حد (انحراف، ارتعاش، نشست) و همچنین به دلیل ایجاد ترک یا باز شدن بیش از حد آنها.

با توجه به این دو دلیل که می تواند باعث از بین رفتن عملکرد سازه ها شود، هنجارها دو گروه از حالت های محدود کننده آنها را ایجاد می کنند:

با ظرفیت باربری (گروه اول)؛

با توجه به مناسب بودن کارکرد عادی (گروه دوم).

وظیفه محاسبه جلوگیری از شروع هر گونه حالت محدود کننده در ساختار در نظر گرفته شده در طول دوره ساخت، حمل و نقل، نصب و بهره برداری است.

محاسبات برای حالت های محدود کننده گروه اول باید در طول دوره بهره برداری از سازه و برای سایر مراحل کار، استحکام، پایداری فرم، پایداری موقعیت، استقامت و غیره را تضمین کند.

محاسبات برای حالت های محدود کننده گروه دوم به منظور جلوگیری از باز شدن بیش از حد ترک در عرض، در حین کار سازه و در سایر مراحل کارکرد آن که منجر به خوردگی زودرس آرماتور یا تشکیل آنها می شود، انجام می شود. به عنوان حرکات بیش از حد

عوامل طراحی

اینها بارها و مشخصات مکانیکی مصالح (بتن و آرماتور) هستند. دارای تنوع آماری یا پراکندگی مقادیر هستند. محاسبات حالت حدی (به صورت ضمنی) تغییرپذیری بارها و خصوصیات مکانیکی مصالح و همچنین شرایط مختلف نامطلوب یا مطلوب برای عملکرد بتن و آرماتور، شرایط ساخت و بهره برداری از عناصر ساختمان و سازه های.

بارها، مشخصات مکانیکی مواد و عوامل طراحی نرمال می شوند. هنگام طراحی سازه های بتن مسلح، مقادیر بار، مقاومت بتن و آرماتور مطابق با فصل های SNiP 2.01.07-85 * و SP 52-101-2003 تنظیم می شود.

طبقه بندی بارها بارهای استاندارد و طراحی

بارها و ضربه های وارده بر ساختمان ها و سازه ها بسته به مدت زمان عمل به دو دسته دائمی و موقت تقسیم می شوند. دومی به نوبه خود به بلندمدت، کوتاه مدت و ویژه تقسیم می شود.

وزن سازه های باربر و محصور ساختمان ها و سازه ها، وزن و فشار خاک، اثر پیش تنیدگی سازه های بتن مسلح.

شامل: وزن تجهیزات ثابت در طبقات - ماشین آلات، دستگاه ها، موتورها، ظروف و غیره. فشار گازها، مایعات، جامدات حجیم در ظروف؛ بارهای روی طبقات از مواد ذخیره شده و تجهیزات قفسه بندی در انبارها، یخچال ها، انبارهای انبار، انبار کتاب، بایگانی و اماکن مشابه؛ تأثیرات تکنولوژیکی دما از تجهیزات ثابت؛ وزن لایه آب روی سطوح صاف پر از آب و غیره.

آنها به وزن افراد، مواد تعمیر در زمینه تعمیر و نگهداری تجهیزات، بارهای برف با مقدار استاندارد کامل، بارهای باد، بارهای ناشی از ساخت، حمل و نقل و نصب عناصر سازه ای و برخی دیگر مربوط می شوند.

شامل: اثرات لرزه ای و انفجاری؛ بارهای ناشی از اختلالات ناگهانی در فرآیند فناوری، نقص یا خرابی موقت تجهیزات و غیره.

بارهای مطابق با SNiP 2.01.07-85 * نیز به استاندارد و محاسبه شده تقسیم می شوند.

بارهای هنجاری به بارها یا ضربه هایی گفته می شود که در طول عملیات عادی ساختمان ها و سازه ها از نظر بزرگی نزدیک به حداکثر ممکن باشد. مقادیر آنها در استانداردها آورده شده است.

تغییرپذیری بارها در جهت نامطلوب با ضریب قابلیت اطمینان برای بار ارزیابی می شود. γ f.

مقدار محاسبه شده بار g برای محاسبه سازه برای استحکام یا پایداری با ضرب مقدار نرمال آن تعیین می شود. g nبا ضریب γ f، معمولاً بزرگتر از 1

مقادیر بسته به ماهیت بارها و اندازه آنها متفاوت است. بنابراین، به عنوان مثال، با در نظر گرفتن وزن خود بتن و سازه های بتن مسلح = 1.1. با در نظر گرفتن وزن خود لایه های مختلف، پرکننده ها، عایق های انجام شده در کارخانه، = 1.2، و در محل ساخت و ساز = 1.3. فاکتورهای ایمنی بار برای بارهای توزیع شده یکنواخت باید در نظر گرفته شود:

1.3 - با مقدار استاندارد کامل کمتر از 2 کیلو پاسکال (2 کیلو نیوتن بر متر مربع)؛

1.2 - با مقدار استاندارد کامل 2 کیلو پاسکال (2 کیلونیوتن بر متر مربع) و بیشتر. ضریب اطمینان بار برای وزن خود هنگام محاسبه پایداری موقعیت در برابر صعود، واژگونی و لغزش و همچنین در سایر مواردی که کاهش جرم شرایط عملکرد سازه را بدتر می کند برابر با 0.9 در نظر گرفته می شود.

محاسبات برای حالت های محدود گروه دوم با توجه به بارهای استاندارد یا با توجه به موارد محاسبه شده با γf = 1 انجام می شود.

ساختمان ها و سازه ها تحت تأثیر همزمان بارهای مختلف قرار می گیرند. بنابراین، محاسبه یک ساختمان یا سازه به عنوان یک کل، یا عناصر منفرد آن، باید با در نظر گرفتن نامطلوب ترین ترکیبات این بارها یا تلاش های ناشی از آنها انجام شود. ترکیبات نامطلوب، اما واقعا ممکن از بارها در طول طراحی مطابق با توصیه های SNiP 2.01.07-85 * انتخاب می شوند.

بسته به ترکیب بارهای در نظر گرفته شده، ترکیبات زیر متمایز می شوند:

- اصلیشامل بارهای ثابت، بلند مدت و کوتاه مدت

T = ST پست + ψ 1 ST مدت زمان + ψ 2 ST بار،

که در آن T = M، T، Q;

ψ - ضریب ترکیبات (اگر 1 بار کوتاه مدت در نظر گرفته شود، سپس ψ 1 = ψ 2 = 1.0، اگر ترکیب شامل 2 بار کوتاه مدت یا بیشتر باشد، سپس ψ 1 = 0.95، ψ 2 = 0.9).

- خاص، شامل، علاوه بر بارهای ثابت، بلند مدت و کوتاه مدت، یک بار ویژه (ψ 1 = 0.95، ψ 2 = 0.80).

محاسبه طراحی با هدف جلوگیری از حالت های حدی گروه اول با نابرابری بیان می شود:

N ≤ Ф، (2.1)

جایی که ن- نیروی موجود در عنصر مورد نظر (نیروی طولی، لنگر خمشی، نیروی برشی) ناشی از اعمال مقادیر طراحی محدود کننده بارها؛ اف- ظرفیت باربری عنصر

برای بررسی حالت های حدی گروه اول، از مقادیر حد محاسبه شده بارهای F m استفاده می شود که با فرمول تعیین می شود:

F m = F 0 گرم fm،

جایی که F 0- مقدار مشخصه بار، g fm،- ضریب اطمینان برای مقدار محدود کننده بار، با در نظر گرفتن انحراف احتمالی بار در جهت نامطلوب. مقادیر مشخصه بارها F 0و مقادیر ضرایب g fmمطابق با DBN تعیین می شود. بخش های 1.6 - 1.8 این توسعه روش شناختی به این موضوعات اختصاص دارد.

هنگام محاسبه بارها، به عنوان یک قاعده، ضریب قابلیت اطمینان برای هدف سازه در نظر گرفته می شود. g nکه مقادیر آن بسته به کلاس مسئولیت سازه و نوع موقعیت طراحی در جدول آورده شده است. 2.3. سپس عبارت برای تعیین مقادیر حدی بارها به شکل زیر در می آید:

F m = F 0 g fm ∙ g n

سمت راست نابرابری (1.1) را می توان به صورت زیر نشان داد:

Ф = S R y g c،(2.2)

جایی که R y- طراحی مقاومت فولادی، ایجاد شده توسط نقطه تسلیم؛ اس- مشخصه هندسی مقطع (در کشش یا فشار اسسطح مقطع است آ، در خمش - لحظه مقاومت دبلیو); g c- ضریب شرایط کار سازه که مقادیر آن بسته به جنس سازه توسط استانداردهای مربوطه تعیین می شود. برای سازه های فولادی، مقادیر g cدر جدول آورده شده است. 2.4.

با جایگزینی مقدار (2.2) به فرمول (2.1)، شرط را بدست می آوریم

N ≤ S R y g c

برای عناصر کشیده شده با S = A

N ≤ A R y g c

تقسیم سمت چپ و راست نابرابری بر مساحت آ،ما شرط استحکام یک عنصر کشیده یا فشرده را بدست می آوریم:

برای خم شدن عناصر با S = W،سپس

M ≤ W R y g c

آخرین عبارت دلالت بر فرمولی برای بررسی قدرت یک عنصر خمیده دارد

فرمول بررسی پایداری یک عنصر فشرده به صورت زیر است:

جایی که φ – ضریب کمانش بسته به انعطاف پذیری میله

جدول 2.4 - ضریب شرایط کاری g с

عناصر ساختاری	g با
1. تیرهای توپر و عناصر فشرده خرپاهای کف در زیر سالن های تئاتر، باشگاه ها، سینماها، زیر محوطه مغازه ها، بایگانی ها و غیره. با بار موقتی که از وزن طبقه تجاوز نکند 2. ستون های ساختمان های عمومی و تکیه گاه برج های آب. 3. ستون های ساختمان های صنعتی یک طبقه با جرثقیل های پل 4. عناصر اصلی فشرده شده (به جز برای نگهدارنده) شبکه های مقطع T مرکب از گوشه های خرپاهای سقف جوش داده شده و کف هنگام محاسبه پایداری اینها با انعطاف پذیری l ≥ 60 5. سفت کردن، پیش نویس ها، مهاربندها، تعلیق در محاسبات استحکام در مقاطع تضعیف نشده 6. عناصر سازه ای ساخته شده از فولاد با مقاومت تسلیم تا 440 نیوتن بر میلی متر مربع، حامل بار استاتیک، محاسبه شده برای استحکام در بخش ضعیف شده توسط سوراخ های پیچ ( به جز اتصالات اصطکاکی) 8. عناصر فشرده از گوشه های منفرد، متصل شده توسط یک قفسه (برای زوایای نابرابر - یک قفسه کوچکتر)، به جز عناصر شبکه ای سازه های فضایی و خرپاهای مسطح از گوشه های منفرد 9 صفحه پایه ساخته شده از فولاد با مقاومت تسلیم تا 390 نیوتن بر میلی متر مربع، بار استاتیک، ضخامت، میلی متر: الف) تا 40 ب) از 40 تا 60 شامل ج) از 60 تا 80 شامل	0,90 0,95 1,05 0,80 0,90 1,10 0,75 1,20 1,15 1,10
یادداشت ها: 1. ضرایب g با< 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. При расчетах на прочность в сечении, ослабленном отверстиями для болтов, коэффициенты gباپوز 6 و 1، 6 و 2، 6 و 5 را باید همزمان در نظر گرفت. 3. هنگام محاسبه صفحات پایه، ضرایب داده شده در pos. 9 و 2، 9 و 3 را باید همزمان در نظر گرفت. 4. هنگام محاسبه اتصالات، ضرایب g با برای عناصر داده شده در pos. 1 و 2 باید همراه با عامل g در نظر گرفته شود v... 5. در مواردی که در این جدول مشخص نشده است، در فرمول های محاسباتی باید در نظر گرفته شود g با =1

هنگام محاسبه سازه هایی که تحت شرایط بارگذاری مکرر کار می کنند (به عنوان مثال، هنگام محاسبه تیرهای جرثقیل)، یک بار طراحی چرخه ای برای تعیین نیروها استفاده می شود که مقدار آن توسط فرمول تعیین می شود.

محاسبه مقاومت را می توان طبق یکی از دو روش انجام داد - با توجه به حالت محدود یا با توجه به تنش های مجاز. روش محاسبه تنش‌های مجاز در محاسبه سازه‌های ماشین‌سازی اتخاذ شده و اصول استفاده از آن در درس «مقاومت مصالح» آمده است. هنگام محاسبه سازه های ساختمانی، یک روش محاسبه حالت محدود اتخاذ شد که از روش محاسبه تنش های مجاز پیشرفته تر است.

حالت استرس نهایی- حالتی که در نقطه ای حالت استرسی ایجاد می شود که منجر به ظهور یک فرآیند جدید می شود. به عنوان مثال، برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک، ایجاد ترک و غیره. PNS های مختلف تحت انواع مختلف بارگذاری به وجود می آیند.

حالت محدود- حالتی که در آن سازه عملکرد خود را از دست می دهد یا وضعیت آن نامطلوب می شود. تلاش هایی که باعث ایجاد حالت محدود می شوند، محدود کننده نامیده می شوند

باید بین حالت های حدی و حالت های تنش حدی تمایز قائل شد. این مفاهیم همیشه با هم منطبق نیستند. مثال ها:

افزایش تنش ها در طول خمش تیر به نقطه تسلیم منجر به دستیابی به PNS در نقاط دورتر از خط خنثی می شود. افزایش بیشتر بار منجر به دستیابی به سطح تنش نقطه تسلیم در کل بخش می شود - حالت محدود کننده در بخش، تغییرات کیفی در سازه رخ می دهد، جابجایی ها به شدت افزایش می یابد، زیرا یک لولا پلاستیکی در قسمت تشکیل می شود. پر بارترین بخش

افزایش تنش های کششی منجر به ظهور متوالی حالت های تنش محدود کننده زیر می شود: الف) شروع تغییر شکل پلاستیک یکنواخت. ب) تشکیل دهانه رحم؛ ج) تخریب

روش محاسبه حالت حد

مطابق با GOST 27751-88 "قابلیت اطمینان سازه های ساختمانی و پایه ها. مقررات اساسی برای محاسبه" حالت های حد به دو گروه تقسیم می شوند:

گروه اول شامل حالت های محدود کننده است که منجر به نامناسب بودن کامل برای عملکرد سازه ها، فونداسیون ها (ساختمان ها یا سازه ها به طور کلی) یا به طور کلی از دست دادن کامل (جزئی) ظرفیت باربری ساختمان ها و سازه ها می شود.

گروه دوم شامل حالت های محدود کننده ای است که عملکرد طبیعی سازه ها (فنداسیون ها) را پیچیده می کند یا دوام ساختمان ها (سازه ها) را در مقایسه با عمر مفید پیش بینی شده کاهش می دهد.

حالت های محدود کننده گروه اول با موارد زیر مشخص می شوند:

تخریب هر ماهیت (به عنوان مثال، پلاستیک، شکننده، خستگی)؛

از دست دادن ثبات فرم، که منجر به نامناسب بودن کامل برای استفاده می شود.

از دست دادن ثبات موقعیت؛

انتقال به یک سیستم متغیر؛

تغییر کیفی در پیکربندی؛

پدیده های دیگری که در آنها توقف عملیات ضروری می شود (به عنوان مثال، تغییر شکل های بیش از حد در نتیجه خزش، پلاستیسیته، برش در اتصالات، باز شدن ترک و همچنین ایجاد ترک).

حالت های محدود کننده گروه دوم با موارد زیر مشخص می شوند:

دستیابی به تغییر شکل نهایی سازه (به عنوان مثال، انحراف نهایی، چرخش) یا تغییر شکل نهایی پایه.

دستیابی به سطوح محدود ارتعاش سازه ها یا پایه ها؛

ترک خوردن؛

رسیدن به دهانه های محدود کننده یا طول ترک؛

از دست دادن ثبات فرم، که منجر به مشکل در عملکرد عادی می شود.

پدیده های دیگری که در آنها به دلیل کاهش غیرقابل قبول عمر مفید یک ساختمان یا سازه (به عنوان مثال، آسیب خوردگی) نیاز به محدود کردن موقت عملکرد یک ساختمان یا سازه است.

اولین حالت محدود کننده برای اعضای کشیده و فشرده با نسبت بیان می شود:

جایی که
- مقاومت طراحی با توجه به نقطه تسلیم؛

- نقطه تسلیم

- ضریب قابلیت اطمینان مواد (γ С> 1)؛

- طراحی استحکام کششی؛

- استحکام کششی؛

- ضریب شرایط کاری (γ С<1);

- ضریب اطمینان برای عناصر سازه ای که برای استحکام با استفاده از مقاومت های طراحی محاسبه می شود آر تو ;

- سطح مقطع عنصر کشیده شده (فشرده).

برای عناصر خمشی:

به طور رسمی، مقدار سمت راست نابرابری‌های (2.0)، (2.0)، (2.0)، را می‌توان به عنوان تنش مجاز در نظر گرفت، روش‌های محاسبه برای حالت محدود و تنش‌های مجاز منطبق هستند. با این حال، هنگام محاسبه با حالت های حد، ضریب ایمنی عمومی و بدون تغییر با چندین متغیر جایگزین می شود. این امکان را فراهم می کند، هنگام محاسبه با حالت محدود، ساختارهای مقاومتی برابر از نظر عملیاتی طراحی شود.

هنگام تعیین مقاومت های طراحی برای جوش R W، موارد زیر در نظر گرفته می شود: مواد اصلی ساختار جوش، مواد کمکی مورد استفاده در جوشکاری (مارک های الکترودهای پوشش داده شده، سیم های الکترود)، وجود یا عدم وجود روش های فیزیکی کنترل جوش.