Llogaritja e pllakave sipas gjendjeve kufitare. Dy grupe të gjendjeve kufitare. Grupet e gjendjes së kufizuar

Strukturat e ndërtimit duhet, para së gjithash, të kenë besueshmëri të mjaftueshme - domethënë aftësinë për të kryer funksione të caktuara në kushte të përshtatshme për një periudhë të caktuar kohore. Ndërprerja e kryerjes së të paktën një prej funksioneve të parashikuara për të nga një strukturë ndërtimi quhet dështim.

Kështu, dështimi kuptohet si mundësia e ndodhjes së një ngjarjeje të tillë të rastësishme, rezultati i së cilës janë humbje sociale ose ekonomike. Besohet se struktura në momentin që i paraprin dështimit kalon në gjendjen kufitare.

Gjendjet kufitare janë gjendje të tilla, me shfaqjen e të cilave struktura pushon së përmbushur kërkesat për të, d.m.th., humbet aftësinë e saj për t'i rezistuar ngarkesave të jashtme ose merr lëvizje të papranueshme ose dëmtime lokale.

Arsyet për shfaqjen e gjendjeve kufitare në strukturat e ndërtimit mund të jenë mbingarkesat, cilësia e ulët e materialeve nga të cilat janë bërë dhe më shumë.

Dallimi kryesor midis metodës në shqyrtim dhe metodave të mëparshme të llogaritjes (llogaritja sipas sforcimeve të lejueshme) është se këtu janë përcaktuar qartë gjendjet kufizuese të strukturave dhe në vend të një faktori të vetëm sigurie. k në llogaritje futet një sistem koeficientësh projektimi, duke garantuar një strukturë me një siguri të caktuar ndaj fillimit të këtyre gjendjeve në kushtet më të pafavorshme (por realisht të mundshme). Aktualisht, kjo metodë e llogaritjes pranohet si ajo kryesore zyrtare.

Strukturat e betonit të armuar mund të humbasin performancën e kërkuar për një nga dy arsyet:

1. Si rezultat i shterimit të kapacitetit mbajtës (shkatërrimi i materialit në seksionet më të ngarkuara, humbja e qëndrueshmërisë së elementeve individuale ose të gjithë strukturës në tërësi);

2. Si pasojë e deformimeve të tepruara (defleksione, dridhje, vendosje), si dhe për shkak të formimit të çarjeve ose hapjes së tepërt të tyre.

Në përputhje me dy arsyet e mësipërme që mund të shkaktojnë humbje të performancës së strukturave, standardet përcaktojnë dy grupe të gjendjeve të tyre kufitare:

Sipas kapacitetit mbajtës (grupi i parë);

Sipas përshtatshmërisë për funksionim normal (grupi i dytë).

Detyra e llogaritjes është të parandalojë shfaqjen e ndonjë gjendje kufitare në strukturën e konsideruar gjatë periudhës së prodhimit, transportit, instalimit dhe funksionimit.

Llogaritjet për gjendjet kufitare të grupit të parë duhet të sigurojnë gjatë funksionimit të strukturës dhe për fazat e tjera të punës forcën e saj, qëndrueshmërinë e formës, qëndrueshmërinë e pozicionit, qëndrueshmërinë, etj.

Llogaritjet për gjendjet kufizuese të grupit të dytë kryhen për të parandaluar, gjatë funksionimit të strukturës dhe në fazat e tjera të funksionimit të saj, hapjen e tepërt të çarjes në gjerësi, që çon në korrozion të parakohshëm të armaturës ose formimin e tyre, si dhe si lëvizje të tepërta.

Faktorët e vlerësuar

Këto janë ngarkesat dhe karakteristikat mekanike të materialeve (betoni dhe armatura). Ato kanë ndryshueshmëri statistikore ose përhapje të vlerave. Llogaritjet e gjendjes së kufirit marrin parasysh (në një formë të nënkuptuar) ndryshueshmërinë e ngarkesave dhe karakteristikat mekanike të materialeve, si dhe kushte të ndryshme të pafavorshme ose të favorshme të funksionimit për betonin dhe armaturën, kushtet për prodhimin dhe funksionimin e elementeve të ndërtesave dhe strukturave.

Ngarkesat, karakteristikat mekanike të materialeve dhe koeficientët e projektimit janë normalizuar. Gjatë projektimit të strukturave të betonit të armuar, vlerat e ngarkesave, rezistencat e betonit dhe përforcimit përcaktohen sipas kapitujve të SNiP 2.01.07-85 * dhe SP 52-101-2003.

Klasifikimi i ngarkesave. Ngarkesat normative dhe të llogaritura

Ngarkesat dhe ndikimet në ndërtesa dhe struktura, në varësi të kohëzgjatjes së veprimit të tyre, ndahen në të përhershme dhe të përkohshme. Këto të fundit, nga ana tjetër, ndahen në afatgjata, afatshkurtra dhe të veçanta.

janë pesha e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse të ndërtesave dhe strukturave, pesha dhe presioni i dherave, ndikimi i paranderjes strukturat e betonit të armuar.

përfshijnë: peshën e pajisjeve të palëvizshme në dysheme - vegla makinerish, aparate, motorë, kontejnerë, etj .; presioni i gazeve, lëngjeve, lëndëve të ngurta në kontejnerë; ngarkesa për dysheme nga materialet e ruajtura dhe pajisjet e rafteve në depo, frigoriferë, hambarë, depo librash, arkiva dhe ambiente të ngjashme; efektet teknologjike të temperaturës nga pajisjet stacionare; pesha e shtresës së ujit në sipërfaqe të sheshta të mbushura me ujë etj.

Këto përfshijnë: peshën e njerëzve, materialet e riparimit në fushat e mirëmbajtjes dhe riparimit të pajisjeve, ngarkesat e borës me një vlerë të plotë standarde, ngarkesat e erës, ngarkesat që lindin gjatë prodhimit, transportit dhe instalimit të elementeve strukturorë dhe disa të tjera.

përfshijnë: ndikimet sizmike dhe shpërthyese; ngarkesa të shkaktuara nga shqetësime të mprehta në procesin teknologjik, mosfunksionim ose prishje të përkohshme të pajisjeve, etj.

Ngarkesat në përputhje me SNiP 2.01.07-85 * ndahen gjithashtu në normative dhe llogariten.

Ngarkesat rregullatore quhen ngarkesa ose ndikime që janë afër madhësisë më të madhe të mundshme gjatë funksionimit normal të ndërtesave dhe strukturave. Vlerat e tyre janë dhënë në norma.

Ndryshueshmëria e pafavorshme e ngarkesës vlerësohet nga faktori i sigurisë së ngarkesës γ f.

Vlera e projektimit të ngarkesës g për llogaritjen e strukturës për forcën ose qëndrueshmërinë përcaktohet duke shumëzuar vlerën e saj standarde g fq me koeficientin γ f, zakonisht më i madh se 1

Vlerat janë të diferencuara në varësi të natyrës së ngarkesave dhe madhësisë së tyre. Kështu, për shembull, kur merret parasysh pesha e vet e betonit dhe strukturave të betonit të armuar = 1.1; kur merret parasysh pesha e vet e mallërave të ndryshme, mbushjeve, ngrohësve, të kryera në fabrikë, = 1.2, dhe në kantier = 1.3. Faktorët e sigurisë së ngarkesës për ngarkesat e shpërndara në mënyrë uniforme duhet të merren:

1.3 - me një vlerë standarde të plotë më të vogël se 2 kPa (2 kN / m 2);

1.2 - me një vlerë të plotë standarde prej 2 kPa (2 kN / m 2) dhe më shumë. Koeficienti i besueshmërisë për ngarkesën për peshën e vet gjatë llogaritjes së strukturës për qëndrueshmërinë e pozicionit ndaj ngjitjes, përmbysjes dhe rrëshqitjes, si dhe në raste të tjera kur rënia e masës përkeqëson kushtet e punës së strukturës, merret i barabartë me 0.9.

Llogaritjet për gjendjet kufitare të grupit të dytë kryhen sipas ngarkesave standarde ose sipas atyre të llogaritura, të marra me γ f = 1.

Ndërtesat dhe strukturat i nënshtrohen veprimit të njëkohshëm të ngarkesave të ndryshme. Prandaj, llogaritja e një ndërtese ose strukture në tërësi, ose e elementeve të saj individuale, duhet të kryhet duke marrë parasysh kombinimet më të pafavorshme të këtyre ngarkesave ose forcat e shkaktuara prej tyre. Kombinimet e pafavorshme, por vërtet të mundshme të ngarkesave gjatë projektimit zgjidhen në përputhje me rekomandimet e SNiP 2.01.07-85*.

Në varësi të përbërjes së ngarkesave të konsideruara, dallohen kombinimet:

- kryesore, duke përfshirë ngarkesat e përhershme, afatgjata dhe afatshkurtra

T \u003d ΣT post + ψ 1 ΣT e gjatë + ψ 2 ΣT shumëfish,

ku T = M, T, Q;

ψ - koeficienti i kombinimit (nëse merret parasysh 1 ngarkesë afatshkurtër, atëherë ψ 1 \u003d ψ 2 \u003d 1.0, nëse kombinimi përfshin 2 ose më shumë ngarkesa afatshkurtra, atëherë ψ 1 \u003d 0,95, ψ 2 \u003d 0,9);

- e veçantë, duke përfshirë, përveç ngarkesave të përhershme, afatgjata dhe afatshkurtra, një ngarkesë të veçantë (ψ 1 \u003d 0,95, ψ 2 \u003d 0,80).

1. Thelbi i metodës

Metoda e llogaritjes së strukturave sipas gjendjeve kufitare është një zhvillim i mëtejshëm i metodës së llogaritjes nga forcat shkatërruese. Kur llogaritet me këtë metodë, përcaktohen qartë gjendjet kufitare të strukturave dhe futet një sistem i koeficientëve të projektimit që garanton strukturën kundër fillimit të këtyre gjendjeve nën kombinimet më të pafavorshme të ngarkesave dhe në vlerat më të ulëta të karakteristikave të forcës. të materialeve.

Fazat e shkatërrimit, por siguria e strukturës nën ngarkesë vlerësohet jo nga një faktor sigurie sintetizues, por nga një sistem koeficientësh të projektimit. Strukturat e projektuara dhe të llogaritura duke përdorur metodën e gjendjes kufitare janë disi më ekonomike.

2. Dy grupe gjendjesh kufitare

Gjendjet kufitare janë gjendjet në të cilat strukturat pushojnë së përmbushur kërkesat e vendosura ndaj tyre gjatë funksionimit, d.m.th., ato humbasin aftësinë e tyre për t'i rezistuar ngarkesave dhe ndikimeve të jashtme ose për të marrë lëvizje të papranueshme ose dëmtime lokale.

Strukturat e betonit të armuar duhet të plotësojnë kërkesat e llogaritjes për dy grupe gjendjesh kufitare: për kapacitetin mbajtës - grupi i parë i gjendjeve kufitare; sipas përshtatshmërisë për funksionim normal - grupi i dytë i gjendjeve kufitare.

humbja e qëndrueshmërisë së formës së strukturës (llogaritja e qëndrueshmërisë së strukturave me mure të hollë, etj.) ose e pozicionit të saj (llogaritja për përmbysjen dhe rrëshqitjen muret mbajtëse, bazamente të larta të ngarkuara në mënyrë ekscentrike; llogaritja për ngjitjen e rezervuarëve të groposur ose nëntokësor, etj.);

dështimi i lodhjes (llogaritja e lodhjes së strukturave nën ndikimin e një ngarkese të lëvizshme ose pulsuese të përsëritur: trarët e vinçit, traversat, themelet e kornizës dhe tavanet për makineritë e pabalancuara, etj.);

shkatërrimi nga efekti i kombinuar i faktorëve të forcës dhe ndikimet e pafavorshme mjedisi i jashtëm (ekspozimi periodik ose i vazhdueshëm ndaj një mjedisi agresiv, veprimi i ngrirjes dhe shkrirjes alternative, etj.).

Llogaritja për gjendjet kufitare të grupit të dytë kryhet për të parandaluar:

formimi i hapjes së tepërt ose të zgjatur të çarjeve (nëse formimi ose hapja e zgjatur e çarjeve është e lejueshme në kushtet e funksionimit);

lëvizjet e tepërta (defleksionet, këndet e rrotullimit, këndet e animit dhe amplituda e vibrimit).

Llogaritja e gjendjeve kufitare të strukturës në tërësi, si dhe elementeve ose pjesëve të saj individuale, kryhet për të gjitha fazat: prodhim, transport, instalim dhe funksionim; ku skemat e llogaritjes duhet të plotësojë të pranuarit zgjidhje konstruktive dhe secilin nga hapat e mësipërm.

3. Faktorët e vlerësuar

Faktorët e projektimit - ngarkesat dhe karakteristikat mekanike të betonit dhe armaturës (rezistenca në tërheqje, qëndrueshmëria në rrjedhje) - kanë ndryshueshmëri statistikore (shpërndarje vlerash). Ngarkesat dhe veprimet mund të ndryshojnë nga probabiliteti i dhënë për të tejkaluar vlerat mesatare, dhe karakteristikat mekanike të materialeve mund të ndryshojnë nga probabiliteti i dhënë i rënies së vlerave mesatare. Llogaritjet e gjendjes kufitare marrin parasysh ndryshueshmërinë statistikore të ngarkesave dhe karakteristikat mekanike të materialeve, faktorët jostatistikorë dhe kushte të ndryshme të pafavorshme ose të favorshme fizike, kimike dhe mekanike për funksionimin e betonit dhe armaturës, prodhimin dhe funksionimin e elementeve të ndërtesave dhe strukturave . Ngarkesat, karakteristikat mekanike të materialeve dhe koeficientët e projektimit janë normalizuar.

Vlerat e ngarkesave, rezistencës së betonit dhe armaturës përcaktohen sipas kapitujve të SNiP "Ngarkesat dhe efektet" dhe "Strukturat e betonit dhe betonit të armuar".

4. Klasifikimi i ngarkesave. Ngarkesat rregullatore dhe projektuese

Në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ngarkesa ndahet në të përhershme dhe të përkohshme. Ngarkesat e përkohshme, nga ana tjetër, ndahen në afatgjata, afatshkurtra, speciale.

Ngarkesat nga pesha e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse të ndërtesave dhe strukturave, masa dhe presioni i dherave dhe ndikimi i strukturave të betonit të armuar paranderjes janë konstante.

Ngarkesat afatgjata janë nga pesha e pajisjeve të palëvizshme në dysheme - vegla makinerish, aparate, motorë, tanke etj.; presioni i gazeve, lëngjeve, lëndëve të ngurta në kontejnerë; ngarkesat në magazina, frigoriferë, arkiva, biblioteka dhe ndërtesa dhe struktura të ngjashme; pjesë statutore e ngarkesës së gjallë në ndërtesat e banimit, ambiente shërbimi dhe shtëpiake; efektet afatgjata teknologjike të temperaturës nga pajisjet e palëvizshme; ngarkesat nga një vinç i sipërm ose një vinç sipër, shumëzuar me koeficientët: 0,5 për vinçat me funksion të mesëm dhe 0,7 për vinçat me ngarkesë të rëndë; ngarkesat e borës për rajonet klimatike III-IV me koeficientë 0,3-0,6. Vlerat e specifikuara të vinçit, disa të përkohshme dhe ngarkesat e borës janë pjesë e vlerës totale të tyre dhe futen në llogaritje duke marrë parasysh kohëzgjatjen e veprimit të ngarkesave të këtyre llojeve në zhvendosjet, deformimet dhe plasaritjet. Vlerat e plota të këtyre ngarkesave janë afatshkurtra.

Afatshkurtra janë ngarkesat nga pesha e njerëzve, pjesëve, materialeve në fushat e mirëmbajtjes dhe riparimit të pajisjeve - vendkalime dhe zona të tjera pa pajisje; pjesë e ngarkesës në dyshemetë e ndërtesave të banimit dhe publike; ngarkesat që lindin gjatë prodhimit, transportit dhe instalimit të elementeve strukturorë; ngarkesat nga vinçat e sipërm dhe të sipërm të përdorur në ndërtimin ose funksionimin e ndërtesave dhe strukturave; ngarkesat e borës dhe të erës; efektet klimatike të temperaturës.

Ngarkesat speciale përfshijnë: efektet sizmike dhe shpërthyese; ngarkesat e shkaktuara nga mosfunksionimi ose prishja e pajisjeve dhe një shkelje e mprehtë procesi teknologjik(për shembull, me një rritje ose ulje të mprehtë të temperaturës, etj.); ndikimi i deformimeve të pabarabarta të bazës, të shoqëruara nga një ndryshim thelbësor në strukturën e tokës (për shembull, deformimet e dherave të fundosura gjatë njomjes ose tokat e përhershme gjatë shkrirjes), etj.

Ngarkesat normative përcaktohen nga normat sipas një probabiliteti të paracaktuar për të tejkaluar vlerat mesatare ose sipas vlerave nominale. Ngarkesat konstante rregullatore merren sipas vlerave të projektimit të gjeometrisë dhe parametrat e projektimit dhe vlerat mesatare të densitetit. Ngarkesat rregullatore të përkohshme teknologjike dhe instaluese janë vendosur në vlerat më të larta të parashikuara për funksionimin normal; bora dhe era - sipas mesatares së vlerave vjetore të pafavorshme ose sipas vlerave të pafavorshme që korrespondojnë me një periudhë mesatare të caktuar të përsëritjes së tyre.

Ngarkesat e projektimit për projektimin e strukturave për forcë dhe qëndrueshmëri përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e sigurisë së ngarkesës Vf, zakonisht më i madh se një, për shembull g=gnyf. Koeficienti i besueshmërisë nga pesha e betonit dhe strukturave të betonit të armuar Yf = M; nga pesha e strukturave të bëra prej betoni mbi agregatet e lehta (me një densitet mesatar prej 1800 kg / m3 ose më pak) dhe mallëra të ndryshme, mbushje, ngrohës, të kryera në fabrikë, Yf = l.2, në instalim yf = \.3 ; nga ngarkesa të ndryshme të përkohshme në varësi të vlerës së tyre yf = it 2. 1.4. Koeficienti i mbingarkesës nga pesha e strukturave gjatë llogaritjes së qëndrueshmërisë së pozicionit ndaj ngjitjes, përmbysjes dhe rrëshqitjes, si dhe në raste të tjera kur ulja e masës përkeqëson kushtet për funksionimin e strukturës, merret 7f = 0,9. Gjatë llogaritjes së strukturave në fazën e ndërtimit, ngarkesat afatshkurtra të llogaritura shumëzohen me një faktor prej 0.8. Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për deformime dhe zhvendosje (për grupin e dytë të gjendjeve kufitare) merren të barabarta me vlerat standarde me koeficientin Yf -1-

kombinimi i ngarkesave. Strukturat duhet të projektohen për kombinime të ndryshme të ngarkesave ose forcave përkatëse nëse llogaritja kryhet sipas një skeme joelastike. Në varësi të përbërjes së ngarkesave të marra në konsideratë dallohen: kombinimet kryesore, të përbëra nga ngarkesa të përhershme, afatgjata dhe afatshkurtra ose forca nga nx; kombinime të veçanta që përbëhen nga të përhershme, afatgjata, afatshkurtëra të mundshme dhe një nga ngarkesat ose përpjekjet e veçanta prej tyre.

Janë marrë në konsideratë ^ve grupet e kombinimeve bazë të ngarkesave. Gjatë llogaritjes së strukturave për kombinimet kryesore të grupit të parë, merren parasysh ngarkesat konstante, afatgjata dhe një afatshkurtër; në llogaritjen e strukturave për kombinimet kryesore të grupit të dytë, merren parasysh ngarkesa konstante, afatgjatë dhe dy (ose më shumë) ngarkesa afatshkurtra; ndërsa vlerat afatshkurtra

ngarkesat ose forcat përkatëse duhet të shumëzohen me një faktor kombinimi të barabartë me 0.9.

Gjatë llogaritjes së strukturave për kombinime të veçanta, vlerat e ngarkesave afatshkurtra ose forcat përkatëse duhet të shumëzohen me një faktor kombinimi të barabartë me 0.8, me përjashtim të rasteve të përcaktuara në standardet e projektimit për ndërtesat dhe strukturat në rajonet sizmike.

Normat gjithashtu lejojnë zvogëlimin e ngarkesave të gjalla gjatë llogaritjes së trarëve dhe shufrave, në varësi të zonës së dyshemesë së ngarkuar.

5. Shkalla e përgjegjësisë së ndërtesave dhe strukturave

Shkalla e përgjegjësisë së ndërtesës dhe strukturave kur strukturat arrijnë gjendjen kufitare përcaktohet nga sasia e dëmit material dhe social. Gjatë projektimit të strukturave, duhet të merret parasysh faktori i besueshmërisë për qëllimin e ndërmarrjes unitare, vlera e të cilit varet nga klasa e përgjegjësisë së ndërtesave ose strukturave. Vlerat kufizuese të kapacitetit mbajtës, vlerat e llogaritura të rezistencave, vlerat kufizuese të deformimeve, hapjeve të çarjeve ose vlerat e llogaritura të ngarkesave, forcave ose ndikimeve të tjera duhet të shumëzohen me këtë koeficient sipas Qëllimi.

Studimet eksperimentale të kryera në fabrikat e produkteve të parafabrikuara të betonit të armuar treguan se për betonin e rëndë dhe betonin mbi agregatët poroz, koeficienti i variacionit U

0,135, që pranohet në norma.

Në statistikat matematikore, duke përdorur pa ose asnjërën, vlerësohet probabiliteti i përsëritjes së vlerave të rezistencës së përkohshme më pak se V. Nëse pranojmë x = 1,64, atëherë ka të ngjarë të përsëriten vlerat<В не более чем у 5 % (и значения В не менее чем у 95 %) испытанных образцов. При этом достигается нормированная обеспеченность не менее 0,95.

Kur kontrollohet klasa e betonit për sa i përket rezistencës në tërheqje boshtore, rezistenca normative e betonit ndaj tërheqjes boshtore Rbtn merret e barabartë me forcën (klasën) e tij të garantuar. shtrirje boshtore.

Rezistenca e projektimit të betonit për llogaritjen për grupin e parë të gjendjeve kufitare përcaktohet duke pjesëtuar rezistencat standarde me faktorët përkatës të besueshmërisë për betonin në tensionin e shtypjes ybc = 1,3 prn ^ = 1,5, dhe në kontrollin e rezistencës në tërheqje yy = 1,3 . Rezistenca e projektimit të betonit ndaj ngjeshjes boshtore

Forca e llogaritur në shtypje e betonit të rëndë të klasave B50, B55, B60 shumëzohet me koeficientët që marrin parasysh veçantinë e vetive mekanike të betonit me rezistencë të lartë (ulja e deformimeve të zvarritjes), përkatësisht, e barabartë me 0.95; 0,925 dhe 0,9.

Vlerat e rezistencës së projektimit të betonit me rrumbullakim janë dhënë në App. I.

Gjatë llogaritjes së elementeve strukturorë, rezistenca e projektimit të betonit Rb dhe Rbt zvogëlohet, dhe në disa raste ato rriten duke shumëzuar me koeficientët përkatës të kushteve të punës së betonit uy, duke marrë parasysh vetitë specifike të betonit: kohëzgjatjen e ngarkesës. dhe përsëritja e saj e përsëritur; kushtet, natyra dhe faza e funksionimit të strukturës; mënyra e prodhimit të tij, dimensionet e prerjes tërthore, etj.

Rezistenca kompresive e projektuar e armaturës Rsc e përdorur në llogaritjen e strukturave për grupin e parë të gjendjeve kufitare, kur armatura lidhet me betonin, merret e barabartë me rezistencën përkatëse në tërheqje të projektimit të armaturës Rs, por jo më shumë se 400 MPa (bazuar mbi kompresueshmërinë përfundimtare të vaskës së betonit). Gjatë llogaritjes së strukturave për të cilat rezistenca e projektimit të betonit merret për një ngarkesë afatgjatë, duke marrë parasysh koeficientin e kushteve të punës y&2 klasat A-I V, At-IVC; /? dC \u003d 500 MPa me përforcim të klasave A-V, At-V, A-VI, At-VI, V-I, Vr-P, K-7, K-19 (pasi kompresueshmëria përfundimtare e betonit rritet pak me veprim të zgjatur të ngarkesës). Në këtë rast, duhet të respektohen kërkesat e veçanta të projektimit për instalimin e armaturës tërthore, e cila mbron armaturën gjatësore të ngjeshur nga përkulja, me një hap jo më shumë se 500 mm ose jo më shumë se dyfishi i gjerësisë së një faqeje të caktuar të elementit. Në mungesë të ngjitjes së armaturës në beton Rsc-0.

Gjatë llogaritjes së elementeve strukturorë, rezistenca e projektimit të armaturës zvogëlohet ose në disa raste rritet duke shumëzuar me koeficientët përkatës të kushteve të punës ySi, duke marrë parasysh mundësinë e përdorimit jo të plotë të karakteristikave të tij të forcës për shkak të shpërndarjes së pabarabartë të sforcimeve në seksion kryq. , forca e ulët e betonit, kushtet e ankorimit, prania e kthesave, natyra e diagramit të tërheqjes së çelikut, ndryshimi i vetive të tij në varësi të kushteve të funksionimit të strukturës, etj.

Gjatë llogaritjes së elementeve për veprimin e një force tërthore, rezistenca e projektimit të armaturës tërthore zvogëlohet duke futur koeficientin e kushteve të punës -um ^ OD, i cili merr parasysh shpërndarjen e pabarabartë të sforcimeve në armaturë përgjatë gjatësisë së seksion i prirur. Gjithashtu, për armaturën tërthore të salduar prej teli të klasave Вр-I dhe armaturë me shufër të klasës A-III, futet koeficienti Vs2=0,9, i cili merr parasysh mundësinë e thyerjes së brishtë të bashkimit të salduar të kapëseve. Tabela Aplikacioni 1 dhe 2. v.

Për më tepër, rezistencat e projektimit Rs, Rsc dhe Rsw duhet të shumëzohen me koeficientët e kushteve të funksionimit: Ys3, 7 * 4 - me aplikim të përsëritur të ngarkesës (shih Kapitullin VIII); ysb^lx/lp ose uz

1x/1ap - në zonën e transferimit të stresit dhe në zonën e ankorimit të armaturës jo të tendosur pa ankora; 7 ^ 6 - kur punohet "përforcim me qëndrueshmëri të lartë në sforcimet mbi forcën e kushtëzuar të rrjedhjes (7o.2.

Rezistenca e projektimit të armaturës për llogaritjen për grupin e dytë të gjendjeve kufitare vendoset në një faktor besueshmërie për përforcimin 7s = 1, d.m.th. merren të barabarta me vlerat standarde Rs, ser = Rsn dhe merren parasysh me koeficientin e kushteve të funksionimit të përforcimit

Rezistenca ndaj çarjes së një strukture betoni të armuar është rezistenca e saj ndaj plasaritjes në fazën I të gjendjes sforcim-deformim ose rezistenca ndaj hapjes së çarjeve në fazën II të gjendjes sforcim-deformim.

Kërkesa të ndryshme vendosen për rezistencën ndaj çarjes së një strukture betoni të armuar ose pjesëve të saj në llogaritje, në varësi të llojit të armaturës së përdorur. Këto kërkesa zbatohen për çarjet normale dhe plasaritjet e prirura nga boshti gjatësor i elementit dhe ndahen në tre kategori:

Hapja e çarjeve nën veprimin e ngarkesave konstante, afatgjata dhe afatshkurtra konsiderohet e shkurtër; Hapja e vazhdueshme e çarjeve konsiderohet vetëm nën veprimin e ngarkesave konstante dhe afatgjatë. Gjerësia kufizuese e hapjes së çarjes (accr - e shkurtër dhe accr2 e gjatë), në të cilën sigurohet funksionimi normal i ndërtesave, rezistenca ndaj korrozionit të armaturës dhe qëndrueshmëria e strukturës, në varësi të kategorisë së kërkesave për rezistencën ndaj plasaritjes, nuk duhet të kalojë 0,05-0,4 mm (Tabela II .2).

Elementet e paratensionuar nën presionin e lëngut ose gazit (rezervuarët, tubat e presionit, etj.), në një seksion plotësisht të tensionuar me përforcim shufra ose teli, si dhe në një seksion pjesërisht të ngjeshur me përforcim teli me diametër 3 mm ose më pak, duhet të plotësojnë kërkesat e kategorive të para. Elementët e tjerë të paranderur, në varësi të kushteve të projektimit dhe llojit të armaturës, duhet të plotësojnë kërkesat e kategorisë së dytë ose të tretë.

Procedura për marrjen parasysh të ngarkesave në llogaritjen e rezistencës ndaj plasaritjes varet nga kategoria e kërkesave për rezistencën ndaj plasaritjes: me kërkesat e kategorisë së parë, llogaritja kryhet sipas ngarkesave të projektimit me një faktor sigurie për ngarkesën yf> l (si në llogaritjen për forcën); sipas kërkesave të kategorisë së dytë dhe të tretë, llogaritja kryhet për veprimin e ngarkesave me koeficientin V / \u003d b Llogaritja për formimin e çarjeve për të përcaktuar nevojën për kontroll për hapjen afatshkurtër të çarjeve për kërkesat e kategorisë së dytë, llogaritja për formimin e çarjeve kryhet për veprimin e ngarkesave të projektimit me koeficientin yf>U kontrollet për hapjen e çarjeve sipas kërkesave të kategorisë së tretë kryhen nën veprimin e ngarkesave me koeficient Y / -1. Në llogaritjen e rezistencës ndaj plasaritjes merret parasysh veprimi i përbashkët i të gjitha ngarkesave, përveç atyre të veçanta. Ngarkesa të veçanta merren parasysh në llogaritjen e formimit të çarjeve në rastet kur çarjet çojnë në një situatë katastrofike. Llogaritja për mbylljen e çarjeve sipas kërkesave të kategorisë së dytë kryhet për veprimin e ngarkesave konstante dhe afatgjata me koeficient y / -1. Procedura për llogaritjen e ngarkesave është dhënë në tabelë. P.Z. Në seksionet fundore të elementeve të paranderur brenda gjatësisë së zonës së transferimit të stresit nga armatura në beton 1P, plasaritja nuk lejohet nën veprimin e kombinuar të të gjitha ngarkesave (përveç atyre të veçanta) të futura në llogaritjen me koeficientin Y / = L. KJO kërkesë është për faktin se plasaritja e parakohshme në beton në seksionet fundore të elementeve - mund të çojë në tërheqjen e armaturës nga betoni nën ngarkesë dhe dështim të papritur.

rritja e devijimit. Efekti i këtyre çarjeve merret parasysh në llogaritjet strukturore. Për elementët që veprojnë në kushte S& të veprimit të ngarkesave të përsëritura dhe të llogaritura për qëndrueshmëri, nuk lejohet formimi i çarjeve të tilla.

Gjendjet kufitare të grupit të parë. Llogaritjet e forcës fillojnë nga faza III e gjendjes sforcim-deformim. Seksioni i strukturës ka forcën e nevojshme nëse forcat nga ngarkesat e projektimit nuk i kalojnë forcat e perceptuara nga seksioni në rezistencat e projektimit të materialeve, duke marrë parasysh koeficientin e kushteve të punës. Forca nga ngarkesat e projektimit T (për shembull, momenti i përkuljes ose forca gjatësore) është një funksion i ngarkesave standarde, faktorëve të sigurisë dhe faktorëve të tjerë C (modeli i projektimit, faktori dinamik, etj.).

Gjendjet kufitare të grupit të dytë. Llogaritja për formimin e çarjeve, normale dhe të prirura me boshtin gjatësor të elementit, kryhet për të kontrolluar rezistencën ndaj plasaritjes së elementeve ndaj të cilëve u imponohen kërkesat e kategorisë së parë, si dhe për të përcaktuar nëse çarje shfaqen në elementë të të cilëve rezistenca ndaj plasaritjes imponohet nga kërkesat e kategorisë së dytë dhe të tretë. Besohet se çarjet normale ndaj boshtit gjatësor nuk shfaqen nëse forca T (momenti i përkuljes ose forca gjatësore) nga veprimi i ngarkesave nuk e kalon forcën TSgf, e cila mund të perceptohet nga seksioni i elementit.

Konsiderohet se çarjet e pjerrëta në boshtin gjatësor të elementit nuk shfaqen nëse sforcimet kryesore tërheqëse në beton nuk i kalojnë vlerat e projektimit,

Llogaritja për hapjen e plasaritjes, normale dhe e pjerrët me boshtin gjatësor, konsiston në përcaktimin e gjerësisë së hapjes së plasaritjes në nivelin e përforcimit të tensionit dhe krahasimin e saj me gjerësinë maksimale të hapjes. Të dhënat për gjerësinë maksimale të hapjes së çarjeve janë dhënë në tabelë. II.3.

Llogaritja e zhvendosjes konsiston në përcaktimin e devijimit të elementit nga ngarkesat, duke marrë parasysh kohëzgjatjen e veprimit të tyre dhe duke e krahasuar atë me devijimin përfundimtar.

Devijimet kufitare vendosen nga kërkesa të ndryshme: teknologjike, për shkak të funksionimit normal të vinçave, instalimeve teknologjike, makinerive, etj.; konstruktive, për shkak të ndikimit të elementëve fqinjë që kufizojnë deformimet, nevojës për t'i bërë ballë pjerrësive të specifikuara, etj.; estetike.

Devijimet e kufizuara të elementeve të paranderur mund të rriten me lartësinë e kthesës, nëse kjo nuk kufizohet nga kërkesat teknologjike ose të projektimit.

Procedura për marrjen parasysh të ngarkesave gjatë llogaritjes së devijimeve është si më poshtë: kur kufizohet nga kërkesat teknologjike ose të projektimit - për veprimin e ngarkesave të përhershme, afatgjata dhe afatshkurtra; kur kufizohet nga kërkesat estetike - në veprimin e ngarkesave konstante dhe afatgjata. Në këtë rast, faktori i sigurisë së ngarkesës merret si Yf

Devijimet kufitare të përcaktuara nga normat për elementë të ndryshëm betoni të armuar janë dhënë në tabelën II.4. Devijimet kufizuese të konzollave, në lidhje me shtrirjen e tastierës, merren dy herë më të mëdha.

Përveç kësaj, duhet të kryhet një llogaritje shtesë e paqëndrueshmërisë për elementët jo fqinjë. pllaka betoni të armuar tavanet, fluturimet e shkallëve, uljet, etj.: devijimi shtesë nga një ngarkesë e përqendruar afatshkurtër prej 1000 N me skemën më të pafavorshme të aplikimit të saj nuk duhet të kalojë 0.7 mm.

Metoda e llogaritjes së gjendjes kufitare

Kapitulli 2. Bazat eksperimentale të teorisë së rezistencës së betonit të armuar dhe metodat për llogaritjen e strukturave të betonit të armuar

Metoda e llogaritjes së gjendjes kufitare

Gjatë llogaritjes me këtë metodë, struktura konsiderohet në gjendjen e saj kufitare të projektimit. Për gjendjen kufitare të projektimit, merret një gjendje e tillë e strukturës në të cilën ajo pushon së përmbushur kërkesat operative të vendosura mbi të, d.m.th., ose humbet aftësinë për t'i rezistuar ndikimeve të jashtme, ose merr deformime të papranueshme ose dëmtime lokale.

Për strukturat e çelikut, vendosen dy gjendje kufitare të projektimit:

gjendja e parë kufitare e projektimit, e përcaktuar nga kapaciteti mbajtës (forca, qëndrueshmëria ose qëndrueshmëria); kjo gjendje kufitare duhet të plotësohet nga të gjitha strukturat e çelikut;
gjendja e dytë kufitare e projektimit, e përcaktuar nga zhvillimi i deformimeve të tepërta (defleksionet dhe zhvendosjet); kjo gjendje kufitare duhet të plotësohet nga struktura në të cilat madhësia e deformimeve mund të kufizojë mundësinë e funksionimit të tyre.

Gjendja e parë kufitare e projektimit shprehet me pabarazi

ku N është forca e projektimit në strukturë nga shuma e efekteve të ngarkesave të projektimit P në kombinimin më të pafavorshëm;

Ф - kapaciteti mbajtës i strukturës, i cili është funksion i dimensioneve gjeometrike të strukturës, rezistencës së projektimit të materialit R dhe koeficientit të kushteve të punës m.

Ngarkesat maksimale të përcaktuara nga normat (SNiP) që lejohen gjatë funksionimit normal të strukturave quhen ngarkesa standarde P n (shih Shtojcën I, Ngarkesat dhe faktorët e ngarkesës).

Ngarkesat e projektimit P, për të cilat llogaritet struktura (sipas gjendjes kufitare), merren disi më të larta se ato normative. Ngarkesa e projektuar përcaktohet si produkt i ngarkesës standarde nga faktori i mbingarkesës n (më i madh se një), duke marrë parasysh rrezikun e tejkalimit të ngarkesës në krahasim me vlerën e tij standarde për shkak të ndryshueshmërisë së mundshme të ngarkesës:

Vlerat e koeficientëve p janë dhënë në tabelën Ngarkesat rregullatore dhe projektuese, faktorët e mbingarkesës.

Kështu, strukturat konsiderohen nën ndikimin e ngarkesave jo operacionale (normative), por të projektimit. Nga ndikimi i ngarkesave të projektimit në strukturë, përcaktohen forcat e projektimit (forca boshtore N ose momenti M), të cilat gjenden nga Rregulla të përgjithshme forca e materialeve dhe mekanika strukturore.

Ana e djathtë e ekuacionit kryesor (1.I)- Kapaciteti mbajtës i strukturës Ф - varet nga rezistenca përfundimtare e materialit ndaj efekteve të forcës, e karakterizuar nga vetitë mekanike të materialit dhe e quajtur rezistencë normative R n, si dhe nga karakteristikat gjeometrike të seksionit (zona e seksionit F , moduli W, etj.).

Për çelikun strukturor, rezistenca normative supozohet të jetë e barabartë me forcën e rrjedhshmërisë,

(për klasën më të zakonshme të çelikut të ndërtimit St. 3 σ t \u003d 2,400 kg / cm 2).

Rezistenca e projektimit të çelikut R merret si një tension i barabartë me rezistencën standarde të shumëzuar me koeficientin e uniformitetit k (më pak se një), duke marrë parasysh rrezikun e zvogëlimit të rezistencës së materialit në krahasim me vlerën e tij standarde për shkak të ndryshueshmërisë. të vetive mekanike të materialit

Për çeliqet e zakonshëm me karbon të ulët, k = 0,9, dhe për çeliqet me cilësi të lartë (me lidhje të ulët) k = 0,85.

Kështu, rezistenca e llogaritur R- kjo është sforcimi i barabartë me vlerën më të vogël të mundshme të forcës së rrjedhshmërisë së materialit, e cila merret për projektimin si kufi.

Për më tepër, për sigurinë e strukturës, duhet të merren parasysh të gjitha devijimet e mundshme nga kushtet normale të shkaktuara nga tiparet e funksionimit të strukturës (për shembull, kushtet që kontribuojnë në shfaqjen e korrozionit të shtuar, etj.). Për ta bërë këtë, futet koeficienti i kushteve të punës m, i cili për shumicën e strukturave dhe lidhjeve supozohet të jetë i barabartë me një (shihni shtojcën Koeficientët e kushteve të punës m).

Kështu, ekuacioni kryesor i llogaritjes (1.I) do të ketë formën e mëposhtme:

kur kontrolloni strukturën për forcën nën veprimin e forcave ose momenteve aksiale

ku N dhe M janë forca aksiale të projektimit ose momente nga ngarkesat e projektimit (duke marrë parasysh faktorët e mbingarkesës); F nt - zona e seksionit tërthor neto (minus vrima); W nt - moduli i seksionit neto (minus vrima);

kur kontrolloni strukturën për qëndrueshmëri

ku F br dhe W br - zona dhe momenti i rezistencës së seksionit bruto (duke përjashtuar vrimat); φ dhe φ b - koeficientët që zvogëlojnë rezistencën e projektimit në vlerat që sigurojnë një ekuilibër të qëndrueshëm.

Zakonisht, gjatë llogaritjes së projektimit të synuar, fillimisht zgjidhet seksioni i elementit dhe më pas kontrollohet sforcimi nga forcat e projektimit, i cili nuk duhet të kalojë rezistencën e projektimit të shumëzuar me koeficientin e kushteve të funksionimit.

Prandaj, së bashku me formulat e formës (4.I) dhe (5.I), ne do t'i shkruajmë këto formula në formë pune përmes sforcimeve të llogaritura, për shembull:

ku σ është sforcimi i projektimit në strukturë (nga ngarkesat e projektimit).

Koeficientët φ dhe φ b në formulat (8.I) dhe (9.I) janë shkruar më saktë në anën e djathtë të pabarazisë si koeficientë që ulin rezistencat e llogaritura ndaj sforcimeve kritike. Dhe vetëm për lehtësinë e kryerjes së llogaritjes dhe krahasimit të rezultateve, ato shkruhen në emëruesin e anës së majtë të këtyre formulave.

* Vlerat e rezistencave standarde dhe koeficientët e uniformitetit janë dhënë në "Normat dhe Rregullat e Ndërtimit" (SNiP), si dhe në "Normat dhe specifikimet projektimi i konstruksioneve prej çeliku” (NITU 121-55).

"Projektimi i strukturave të çelikut",

Ekzistojnë disa kategori tensionesh: bazë, lokale, shtesë dhe të brendshme. Sforcimet bazë janë sforcimet që zhvillohen brenda trupit si rezultat i balancimit të efekteve të ngarkesave të jashtme; ata numërojnë. Me një shpërndarje të pabarabartë të rrjedhës së fuqisë mbi seksionin kryq, të shkaktuar, për shembull, nga një ndryshim i mprehtë në seksionin kryq ose prania e një vrime, ndodh përqendrimi i stresit lokal. Megjithatë, në materialet plastike, të cilat përfshijnë çelikun e ndërtimit, ...

Gjatë llogaritjes së sforcimeve të lejuara, struktura konsiderohet në gjendjen e saj të punës nën veprimin e ngarkesave të lejuara gjatë funksionimit normal të strukturës, d.m.th., ngarkesave standarde. Kushti i forcës strukturore është që sforcimet në strukturë nga ngarkesat standarde të mos kalojnë sforcimet e lejuara të përcaktuara nga normat, të cilat janë një pjesë e stresit përfundimtar të materialit të pranuar për ndërtimin e çelikut ...

Metoda e analizës së gjendjes kufitare - Metoda e analizës së strukturës së çelikut - Bazat e projektimit - Projektimi i strukturës së çelikut

Gjatë llogaritjes me këtë metodë, struktura konsiderohet në gjendjen e saj kufitare të projektimit. Një gjendje e tillë merret si gjendja kufitare e projektimit ...

Dy grupe të gjendjeve kufitare

Llogaritja për gjendjet kufitare të grupit të parë kryhet për të parandaluar:

Thyerje e brishtë, duktile ose një lloj tjetër (llogaritja e forcës, duke marrë parasysh, nëse është e nevojshme, devijimin e strukturës përpara shkatërrimit);

Humbja e qëndrueshmërisë së formës së strukturës (llogaritja e qëndrueshmërisë së strukturave me mure të hollë, etj.) ose e pozicionit të saj (llogaritja për përmbysjen dhe rrëshqitjen e mureve mbajtëse, themelet e larta të ngarkuara në mënyrë ekscentrike; llogaritja për ngjitjen e rezervuarëve të groposur ose nëntokësor, etj. .);

Dështimi i lodhjes (analiza e lodhjes së strukturave nën ndikimin e një ngarkese të lëvizshme ose pulsuese të përsëritur: trarët e vinçit, traversat, themelet e kornizës dhe tavanet për makinat e pabalancuara, etj.);

Shkatërrimi nga efekti i kombinuar i faktorëve të forcës dhe ndikimeve të pafavorshme mjedisore (ekspozimi periodik ose i vazhdueshëm ndaj një mjedisi agresiv, veprimi i ngrirjes dhe shkrirjes alternative, etj.).

Llogaritja për gjendjet kufitare të grupit të dytë kryhet për të parandaluar:

Formimi i hapjes së tepërt ose të zgjatur të çarjes (nëse formimi ose hapja e zgjatur e plasaritjes lejohet në kushtet e funksionimit);

Lëvizjet e tepërta (devijime, kënde rrotullimi, kënde të animuara dhe amplituda vibrimi).

Llogaritja e gjendjeve kufitare të strukturës në tërësi, si dhe elementeve ose pjesëve të saj individuale, kryhet për të gjitha fazat: prodhim, transport, instalim dhe funksionim; në të njëjtën kohë, skemat e projektimit duhet të jenë në përputhje me zgjidhjet e miratuara të projektimit dhe secilën nga fazat e listuara.

Vlerat e ngarkesave, rezistencës së betonit dhe armaturës përcaktohen sipas kapitujve të SNiP "Ngarkesat dhe efektet" dhe "Strukturat e betonit dhe betonit të armuar".

Klasifikimi i ngarkesave. Ngarkesat rregullatore dhe projektuese

Në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ngarkesa ndahet në të përhershme dhe të përkohshme. Ngarkesat e përkohshme, nga ana tjetër, ndahen në afatgjata, afatshkurtra, speciale.

Ngarkesat nga pesha e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse të ndërtesave dhe strukturave, masa dhe presioni i dherave dhe ndikimi i strukturave të betonit të armuar paranderjes janë konstante.

Ngarkesat afatgjata janë nga pesha e pajisjeve të palëvizshme në dysheme - vegla makinerish, aparate, motorë, tanke etj.; presioni i gazeve, lëngjeve, lëndëve të ngurta në kontejnerë; ngarkesat në magazina, frigoriferë, arkiva, biblioteka dhe ndërtesa dhe struktura të ngjashme; pjesë e ngarkesës së përkohshme të përcaktuar me norma në ndërtesat e banimit, zyrat dhe ambientet komode; efektet afatgjata teknologjike të temperaturës nga pajisjet e palëvizshme; ngarkesat nga një vinç i sipërm ose një vinç sipër, shumëzuar me koeficientët: 0,5 për vinçat me funksion të mesëm dhe 0,7 për vinçat me ngarkesë të rëndë; ngarkesat e borës për rajonet klimatike III-IV me koeficientë 0,3-0,6. Vlerat e treguara të vinçit, disa ngarkesave të përkohshme dhe të borës janë pjesë e vlerës totale të tyre dhe futen në llogaritje duke marrë parasysh kohëzgjatjen e veprimit të këtyre llojeve të ngarkesave në zhvendosje, deformime dhe plasaritje. Vlerat e plota të këtyre ngarkesave janë afatshkurtra.

Ngarkesat speciale përfshijnë: efektet sizmike dhe shpërthyese; ngarkesat e shkaktuara nga një mosfunksionim ose prishje e pajisjeve dhe një shkelje e mprehtë e procesit teknologjik (për shembull, me një rritje ose ulje të mprehtë të temperaturës, etj.); ndikimi i deformimeve të pabarabarta të bazës, të shoqëruara nga një ndryshim thelbësor në strukturën e tokës (për shembull, deformimet e dherave të fundosura gjatë njomjes ose tokat e përhershme gjatë shkrirjes), etj.

Vlerat mesatare të densitetit. Normative e përkohshme; ngarkesat teknologjike dhe instaluese përcaktohen sipas vlerave më të larta të parashikuara për funksionimin normal; bora dhe era - sipas mesatares së vlerave vjetore të pafavorshme ose sipas vlerave të pafavorshme që korrespondojnë me një periudhë mesatare të caktuar të përsëritjes së tyre.

Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për forcën dhe qëndrueshmërinë përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e sigurisë së ngarkesës Yf, zakonisht më i madh se një, për shembull. G= Gnyt. Koeficienti i besueshmërisë nga pesha e betonit dhe strukturave të betonit të armuar Yf = M; mbi peshën e strukturave prej betoni mbi agregatet e lehta (me një densitet mesatar prej 1800 kg / m3 ose më pak) dhe mallëra të ndryshme, mbushje, ngrohëse, të kryera në fabrikë, Yf = l,2, në instalim Yf = l>3 ; nga ngarkesa të ndryshme të gjalla në varësi të vlerës së tyre Yf = l. 2. 1.4. Koeficienti i mbingarkesës nga pesha e strukturave gjatë llogaritjes së qëndrueshmërisë së pozicionit ndaj ngjitjes, përmbysjes dhe rrëshqitjes, si dhe në raste të tjera kur rënia e masës përkeqëson kushtet e punës së strukturës, merret yf = 0,9. Gjatë llogaritjes së strukturave në fazën e ndërtimit, ngarkesat afatshkurtra të llogaritura shumëzohen me një faktor prej 0.8. Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për deformime dhe zhvendosje (për grupin e dytë të gjendjeve kufitare) merren të barabarta me vlerat standarde me koeficientin Yf = l-

Janë marrë në konsideratë dy grupe të kombinimeve bazë të ngarkesës. Gjatë llogaritjes së strukturave për kombinimet kryesore të grupit të parë, merren parasysh ngarkesat konstante, afatgjata dhe një afatshkurtër; në llogaritjen e strukturave për kombinimet kryesore të grupit të dytë, merren parasysh ngarkesa konstante, afatgjatë dhe dy (ose më shumë) ngarkesa afatshkurtra; në këtë rast, vlerat e ngarkesave afatshkurtra ose përpjekjet përkatëse duhet të shumëzohen me një faktor kombinimi të barabartë me 0.9.

Reduktimi i ngarkesës. Gjatë llogaritjes së kolonave, mureve, themeleve ndërtesa shumëkatëshe ngarkesat e përkohshme në dysheme mund të reduktohen, duke marrë parasysh shkallën e probabilitetit të veprimit të tyre të njëkohshëm, duke shumëzuar me një koeficient

Ku a - merret e barabartë me 0,3 për ndërtesat e banimit, ndërtesat e zyrave, konviktet etj. dhe e barabartë me 0,5 për salla të ndryshme: salla leximi, mbledhjesh, tregtie etj.; m është numri i kateve të ngarkuara mbi seksionin e konsideruar.

Normat gjithashtu lejojnë zvogëlimin e ngarkesave të gjalla gjatë llogaritjes së trarëve dhe shufrave, në varësi të zonës së dyshemesë së ngarkuar.

Beton i armuar

Betoni i parapërgatitur dhe betoni i armuar: veçoritë dhe metodat e prodhimit

Teknologjitë industriale janë zhvilluar në mënyrë aktive në BRSS që nga mesi i shekullit të kaluar, dhe zhvillimi i industrisë së ndërtimit kërkonte një numër të madh të materiale të ndryshme. Shpikja e betonit të parapërgatitur ishte një lloj revolucioni teknik në jetën e vendit, ...

Bëje vetë shofer grumbulli

Një shtytës shtyllash ose një shtytës shtyllash mund të organizohet duke përdorur një makinë me krahun e pasmë të hequr (me rrota të pasme në mekanikë), të ngritur në një fole dhe duke përdorur vetëm një buzë në vend të një rrote. Një kabllo do të mbështillet rreth buzës - kjo është ...

RINDËRTIMI I OBJEKTEVE INDUSTRIALE

1. Detyrat dhe metodat e rindërtimit të ndërtesave Rindërtimi i ndërtesave mund të shoqërohet me zgjerimin e prodhimit, modernizimin e teknologjisë. procesi, instalimi i pajisjeve të reja, etj. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të zgjidhen probleme komplekse inxhinierike që lidhen me…

diametri i rrotullave (makine rrafshuese) nga 400 mm.,

tharëse (përmes) ushqimore elektrike,

transportues, transportues, vida.

Dy grupe të gjendjeve kufitare

Gjendje kufizuese konsiderohen gjendjet në të cilat strukturat pushojnë së përmbushur kërkesat e vendosura ndaj tyre gjatë funksionimit, d.m.th., ato humbasin

Bazat e llogaritjes për gjendjet kufitare. Llogaritja e elementeve strukturore të një seksioni të ngurtë.

Në përputhje me standardet në fuqi në Rusi, strukturat prej druri duhet të llogariten duke përdorur metodën e gjendjes kufitare.

Gjendjet kufizuese janë gjendje të tilla strukturash në të cilat ato pushojnë së përmbushur kërkesat e funksionimit. Shkaku i jashtëm që çon në gjendjen kufitare është efekti i forcës (ngarkesat e jashtme, forcat reaktive). Gjendjet kufitare mund të ndodhin nën ndikimin e kushteve të funksionimit strukturat prej druri, si dhe cilësinë, dimensionet dhe vetitë e materialeve. Ekzistojnë dy grupe të gjendjeve kufitare:

1 - sipas kapacitetit mbajtës (fortësia, qëndrueshmëria).

2 - nga deformimet (defleksionet, zhvendosjet).

Grupi i parë gjendjet kufitare karakterizohen nga humbja e kapacitetit mbajtës dhe papërshtatshmëria e plotë për funksionim të mëtejshëm. Është më i përgjegjshmi. Në strukturat prej druri, mund të ndodhin gjendjet e mëposhtme kufitare të grupit të parë: shkatërrim, përkulje, përmbysje, zvarritje e papranueshme. Këto gjendje kufitare nuk ndodhin nëse plotësohen kushtet e mëposhtme:

ato. kur streset normale ( σ ) dhe sforcimet prerëse ( τ ) të mos kalojnë ndonjë vlerë kufi R, quhet rezistenca e projektimit.

Grupi i dytë gjendjet kufitare karakterizohen nga shenja të tilla, në të cilat funksionimi i strukturave ose strukturave, megjithëse i vështirë, nuk përjashtohet plotësisht, d.m.th. dizajni bëhet i papërshtatshëm për normale operacion. Përshtatshmëria e një strukture për përdorim normal zakonisht përcaktohet nga devijimet

Kjo do të thotë që elementët ose strukturat e përkuljes janë të përshtatshme për përdorim normal kur vlera maksimale e raportit të devijimit me hapësirën është më e vogël se devijimi relativ maksimal i lejuar. [ f/ l] (sipas SNiP II-25-80).

Qëllimi i analizës strukturore është të parandalojë shfaqjen e ndonjë prej gjendjeve të mundshme kufitare, si gjatë transportit dhe instalimit, ashtu edhe gjatë funksionimit të strukturave. Llogaritja për gjendjen e parë kufitare bëhet sipas vlerave të llogaritura të ngarkesave, dhe për të dytën - sipas atyre normative. Vlerat standarde të ngarkesave të jashtme janë dhënë në SNiP "Ngarkesat dhe ndikimet". Vlerat e projektimit merren duke marrë parasysh faktorin e sigurisë së ngarkesës γ n. Strukturat mbështeten në një kombinim të pafavorshëm të ngarkesave (pesha e vdekur, bora, era), probabiliteti i të cilave merret parasysh nga koeficientët e kombinimit (sipas SNiP "Ngarkesat dhe Ndikimet").

Karakteristika kryesore e materialeve, sipas së cilës vlerësohet aftësia e tyre për t'i rezistuar forcave, është rezistenca rregullatore R n . Rezistenca normative e drurit llogaritet nga rezultatet e testeve të shumta të mostrave të vogla të drurit të pastër (pa defekte) të së njëjtës specie, me një përmbajtje lagështie prej 12%.

R n = , Ku

është mesatarja aritmetike e rezistencës në tërheqje,

V- koeficienti i variacionit,

t- një tregues i besueshmërisë.

Rezistenca rregullatore R n është forca minimale probabilistike në tërheqje e drurit të pastër, e marrë nga përpunimi statik i rezultateve të provave të mostrave standarde me përmasa të vogla për ngarkim afatshkurtër.

Rezistenca e projektimit R - Kjo tension maksimal, i cili mund të përballojë materialin në strukturë pa u shembur, duke marrë parasysh të gjithë faktorët e pafavorshëm në kushtet e funksionimit që zvogëlojnë forcën e tij.

Në kalimin nga rezistenca normative R n tek e llogaritura Rështë e nevojshme të merret parasysh efekti në forcën e drurit të një ngarkese afatgjatë, defektet (nyjet, shtresa e zhdrejtë, etj.), Kalimi nga mostrat e vogla standarde në elementë dimensionet e ndërtesës. Ndikimi i kombinuar i të gjithë këtyre faktorëve merret parasysh nga faktori i sigurisë për materialin ( për të). Rezistenca e llogaritur fitohet duke pjestuar R n në faktorin e sigurisë për materialin:

për të dl=0.67 - faktori i kohëzgjatjes nën veprimin e kombinuar të ngarkesave të përhershme dhe të përkohshme;

për të një = 0,27 ÷ 0,67 - koeficienti i uniformitetit, në varësi të llojit të gjendjes së stresit, duke marrë parasysh efektin e defekteve në forcën e drurit.

Vlera minimale për të një merret në tension, kur ndikimi i defekteve është veçanërisht i madh. Rezistencat e projektimit për të janë dhënë në tabelë. 3 SNiP II-25-80 (për dru halorë). R druri i specieve të tjera merret duke përdorur faktorët e konvertimit, të dhënë gjithashtu në SNiP.

Siguria dhe forca e drurit dhe strukturave prej druri varen nga kushtet e temperaturës dhe lagështisë. Lagështimi kontribuon në prishjen e drurit dhe temperatura e ngritur (përtej një kufiri të njohur) zvogëlon forcën e tij. Kontabilizimi i këtyre faktorëve kërkon futjen e koeficientëve për kushtet e punës: m V ≤1, m T ≤1.

Për më tepër, SNiP supozon marrjen parasysh të faktorit të shtresave për elementët e ngjitur: m sl = 0,95÷1,1;

Koeficienti i rrezeve për rrezet e gjata, më shumë se 50 cm i lartë: m b ≤1;

Koeficienti i përkuljes për elementët e ngjitur të përkulur: m Zoti≤1, etj.

Moduli i elasticitetit të drurit, pavarësisht nga lloji, merret i barabartë me:

Karakteristikat e projektimit të kompensatës së ndërtimit jepen gjithashtu në SNiP; për më tepër, kur kontrolloni streset në elementët e kompensatës, si për drurin, futen koeficientët e kushteve të punës. m. Përveç kësaj, për rezistencën e projektimit të drurit dhe kompensatës, futet një koeficient m dl=0.8 nëse forca totale e projektimit nga ngarkesat e përhershme dhe të përkohshme tejkalon 80% të forcës totale të projektimit. Ky faktor është përveç reduktimit të përfshirë në faktorin e sigurisë materiale.

Leksioni nr. 2 Bazat e llogaritjes për gjendjet kufitare

Leksioni nr. 2 Bazat e llogaritjes për gjendjet kufitare. Llogaritja e elementeve strukturore të një seksioni të ngurtë. Në përputhje me standardet në fuqi në Rusi, strukturat prej druri duhet të llogariten sipas

Projektimi i gjendjes së kufirit

Shtetet kufizuese janë kushte në të cilat struktura nuk mund të përdoret më si rezultat i ngarkesave të jashtme dhe streset e brendshme. Në strukturat e bëra nga druri dhe plastika, mund të ndodhin dy grupe të gjendjeve kufitare - e para dhe e dyta.

Llogaritja e gjendjeve kufitare të strukturave në përgjithësi dhe elementeve të saj duhet të kryhet për të gjitha fazat: transporti, instalimi dhe funksionimi - dhe duhet të marrë parasysh të gjitha kombinimet e mundshme të ngarkesave. Qëllimi i llogaritjes është të parandalojë as gjendjen e parë dhe as të dytë kufitare në proceset e transportit, montimit dhe funksionimit të strukturës. Kjo kryhet në bazë të marrjes parasysh të ngarkesave dhe rezistencave normative dhe të projektimit të materialeve.

Metoda e gjendjes kufitare është hapi i parë për të siguruar besueshmërinë e strukturave të ndërtimit. Besueshmëria i referohet aftësisë së një objekti për të ruajtur cilësinë e natyrshme në dizajn gjatë funksionimit. Specifikimi i teorisë së besueshmërisë së strukturave të ndërtimit është nevoja për të marrë parasysh vlerat e rastësishme të ngarkesave në sisteme me tregues të rastësishëm të forcës. tipar karakteristik Metoda e gjendjes kufitare është që të gjitha vlerat fillestare të operuara në llogaritje, në natyrë të rastësishme, përfaqësohen në norma me vlera normative përcaktuese, të bazuara shkencërisht, dhe efekti i ndryshueshmërisë së tyre në besueshmërinë e strukturave merret parasysh nga koeficientët përkatës. Secili nga faktorët e besueshmërisë merr parasysh ndryshueshmërinë e vetëm një vlere fillestare, d.m.th. është private. Prandaj, metoda e gjendjeve kufitare nganjëherë quhet metoda e koeficientëve të pjesshëm. Faktorët, ndryshueshmëria e të cilëve ndikon në nivelin e besueshmërisë së strukturave, mund të klasifikohen në pesë kategori kryesore: ngarkesa dhe ndikime; dimensionet gjeometrike të elementeve strukturorë; shkalla e përgjegjësisë së strukturave; vetitë mekanike të materialeve; kushtet e punës së strukturës. Merrni parasysh këta faktorë. Devijimi i mundshëm i ngarkesave standarde lart ose poshtë merret parasysh nga faktori i sigurisë së ngarkesës 2, i cili, në varësi të llojit të ngarkesës, ka një vlerë të ndryshme më të madhe ose më të vogël se një. Këta koeficientë, së bashku me vlerat standarde, janë paraqitur në kapitullin SNiP 2.01.07-85 Standardet e projektimit. "Ngarkesat dhe ndikimet". Probabiliteti i veprimit të përbashkët të disa ngarkesave merret parasysh duke shumëzuar ngarkesat me faktorin e kombinimit, i cili është paraqitur në të njëjtin kapitull të standardeve. Devijimi i mundshëm i pafavorshëm i dimensioneve gjeometrike të elementeve strukturorë merret parasysh nga faktori i saktësisë. Megjithatë, ky raport është formë e pastër e pa pranueshme. Ky faktor përdoret gjatë llogaritjes së karakteristikave gjeometrike, duke marrë parametrat e projektimit të seksioneve me një tolerancë minus. Për të balancuar në mënyrë të arsyeshme kostot e ndërtesave dhe strukturave për qëllime të ndryshme, është futur një koeficient besueshmërie për këtë qëllim.< 1. Степень капитальности и ответственности зданий и сооружений разбивается на три класса ответственности. Этот коэффициент (равный 0,9; 0,95; 1) вводится в качестве делителя к значению расчетного сопротивления или в качестве множителя к значению расчетных нагрузок и воздействий.

Parametri kryesor i rezistencës së një materiali ndaj ndikimeve të forcës është rezistenca normative e vendosur nga dokumentet rregullatore bazuar në rezultatet e studimeve statistikore të ndryshueshmërisë së vetive mekanike të materialeve duke testuar mostrat e materialit sipas metodave standarde. Një devijim i mundshëm nga vlerat normative merret parasysh nga faktori i sigurisë së materialit ym> 1. Ai pasqyron ndryshueshmërinë statistikore të vetive të materialit dhe ndryshimin e tyre nga vetitë e mostrave standarde të testuara. Karakteristika e përftuar nga pjesëtimi i rezistencës standarde me koeficientin m quhet rezistenca e projektimit R. Kjo karakteristikë kryesore e forcës së drurit është e standardizuar nga SNiP P-25-80 “Standardet e projektimit. Strukturat prej druri”.

Ndikimi i pafavorshëm i mjedisit dhe i mjedisit operativ, si: ngarkesat e erës dhe instalimit, lartësia e seksionit, kushtet e temperaturës dhe lagështisë, merren parasysh duke futur koeficientët e kushteve të punës m. Koeficienti m mund të jetë më i vogël se një nëse ky faktor ose një kombinim faktorësh zvogëlon kapacitetin mbajtës të strukturës, dhe më shumë njësi, përndryshe. Për drurin, këta koeficientë janë paraqitur në SNiP 11-25-80 "Standardet e projektimit.

Vlerat kufitare rregullatore të devijimeve plotësojnë kërkesat e mëposhtme: a) teknologjike (sigurimi i kushteve për funksionimin normal të makinerive dhe pajisjeve të trajtimit, instrumenteve, etj.); b) konstruktive (sigurimi i integritetit të elementeve strukturorë ngjitur me njëri-tjetrin, nyjet e tyre, prania e një hendeku midis strukturave mbështetëse dhe strukturave të ndarjeve, shtëpive gjysmë druri, etj., Duke siguruar shpatet e specifikuara); c) estetike dhe psikologjike (duke dhënë përshtypje të favorshme nga pamjen struktura, duke parandaluar perceptimin e rrezikut).

Madhësia e devijimeve përfundimtare varet nga hapësira dhe lloji i ngarkesave të aplikuara. Për strukturat prej druri që mbulojnë ndërtesat nga veprimi i ngarkesave afatgjata të përhershme dhe të përkohshme, devijimi maksimal varion nga (1/150) - i deri në (1/300) (2). Forca e drurit zvogëlohet gjithashtu nën ndikimin e disa kimikateve nga biodestruksioni, i futur nën presion në autoklava në një thellësi të konsiderueshme. Në këtë rast, koeficienti i gjendjes së funksionimit tia = 0,9. Ndikimi i përqendrimit të stresit në seksionet e llogaritura të elementeve të tensionuar të dobësuar nga vrimat, si dhe në elementët e përkulur nga druri i rrumbullakët me nënprerje në seksionin e llogaritur, pasqyron koeficientin e gjendjes së punës m0 = 0,8. Deformueshmëria e drurit në llogaritjen e strukturave prej druri për grupin e dytë të gjendjeve kufitare merret parasysh nga moduli bazë i elasticitetit E, i cili, kur forca drejtohet përgjatë fibrave të drurit, merret 10,000 MPa, dhe në të gjithë fibrat, 400 MPa. Gjatë llogaritjes së qëndrueshmërisë, moduli i elasticitetit supozohet të jetë 4500 MPa. Moduli themelor i prerjes së drurit (6) në të dy drejtimet është 500 MPa. Raporti Poisson i drurit nëpër fibra në sforcimet e drejtuara përgjatë fibrave merret i barabartë me pdo o = 0,5, dhe përgjatë fibrave në sforcimet e drejtuara nëpër fibra, n900 = 0,02. Meqenëse kohëzgjatja dhe niveli i ngarkimit ndikon jo vetëm në forcën, por edhe në vetitë e deformimit të drurit, vlera e modulit të elasticitetit dhe modulit të prerjes shumëzohet me koeficientin τi = 0,8 kur llogariten strukturat në të cilat sforcimet në elementët që rrjedhin nga ngarkesat afatgjata të përhershme dhe të përkohshme, kalojnë 80% të tensionit total nga të gjitha ngarkesat. Gjatë llogaritjes së strukturave metalike-druri, karakteristikat elastike dhe rezistencat e projektimit të çelikut dhe nyjeve të elementeve të çelikut, si dhe përforcimi, merren sipas kapitujve të SNiP për projektimin e strukturave të çelikut dhe betonit të armuar.

Nga të gjitha materialet strukturore të fletëve që përdorin lëndë të para druri, vetëm kompensatë rekomandohet të përdoret si elementë të strukturave mbajtëse, rezistencat bazë të projektimit të të cilave janë dhënë në Tabelën 10 të SNiP P-25-80. Në kushtet e përshtatshme të funksionimit të strukturave të kompensatës së ngjitur, llogaritja për grupin e parë të gjendjeve kufitare parashikon shumëzimin e rezistencave bazë të projektimit të kompensatës me koeficientët e kushteve të funksionimit tv, tj, tn dhe tl. Gjatë llogaritjes për grupin e dytë të gjendjeve kufitare, karakteristikat elastike të kompensatës në rrafshin e fletës merren sipas tabelës. 11 SNiP P-25-80. Moduli elastik dhe moduli i prerjes për strukturat në kushte të ndryshme funksionimi, si dhe ato që i nënshtrohen efekteve të kombinuara të ngarkesave afatgjata të përhershme dhe të përkohshme, duhet të shumëzohen me koeficientët përkatës të kushteve të funksionimit të miratuara për drurin.

Grupi i parë më i rrezikshmi. Përcaktohet nga papërshtatshmëria për shërbim, kur struktura humbet aftësinë mbajtëse si rezultat i shkatërrimit ose humbjes së qëndrueshmërisë. Kjo nuk ndodh deri në maksimum normal O ose sforcimet prerëse në elementet e tij nuk i kalojnë rezistencat e llogaritura (minimale) të materialeve nga të cilat janë bërë. Ky kusht shkruhet nga formula

Gjendjet kufitare të grupit të parë përfshijnë: shkatërrim të çdo lloji, humbje të përgjithshme të qëndrueshmërisë së strukturës ose humbje lokale të qëndrueshmërisë së një elementi strukturor, shkelje të nyjeve që e kthejnë strukturën në një sistem të ndryshueshëm, zhvillim të deformimeve të mbetura të papranueshme. . Llogaritja e kapacitetit mbajtës kryhet sipas rastit më të keq të mundshëm, përkatësisht: sipas ngarkesës më të lartë dhe rezistencës më të ulët të materialit, të gjetur duke marrë parasysh të gjithë faktorët që ndikojnë në të. Kombinimet e pafavorshme janë dhënë në rregulla.

Grupi i dytë më pak të rrezikshme. Përcaktohet nga papërshtatshmëria e strukturës për funksionim normal, kur ajo përkulet në një vlerë të papranueshme. Kjo nuk ndodh derisa devijimi maksimal i tij relativ /// nuk i kalon vlerat maksimale të lejueshme. Ky kusht shkruhet nga formula

Llogaritja e strukturave prej druri sipas gjendjes së dytë kufitare për deformimet zbatohet kryesisht për strukturat e përkuljes dhe synon të kufizojë madhësinë e deformimeve. Llogaritja kryhet në ngarkesat standarde pa i shumëzuar ato me faktorët e besueshmërisë, duke supozuar punën elastike të drurit. Llogaritja për deformimet bëhet sipas karakteristikave mesatare të drurit, dhe jo sipas atyre të reduktuara, si kur kontrollohet kapaciteti mbajtës. Kjo shpjegohet me faktin se rritja e devijimit në disa raste, kur përdoret dru me cilësi më të ulët, nuk përbën kërcënim për integritetin e strukturave. Kjo shpjegon edhe faktin se llogaritja e deformimeve kryhet për ngarkesat normative dhe jo për ngarkesat e projektimit. Si ilustrim i gjendjes kufitare të grupit të dytë, mund të jepet një shembull kur, si rezultat i një devijimi të papranueshëm të mahijeve, shfaqen çarje në çati. Rrjedha e lagështisë në këtë rast prish funksionimin normal të ndërtesës, çon në uljen e qëndrueshmërisë së drurit për shkak të lagështirës së tij, por ndërtesa vazhdon të përdoret. Llogaritja për gjendjen e dytë kufitare, si rregull, është e një rëndësie të nënrenditur, sepse gjëja kryesore është të sigurohet kapaciteti mbajtës. Megjithatë, kufijtë e devijimit janë të një rëndësie të veçantë për strukturat me lidhje rendimenti. Prandaj, deformimi i strukturave prej druri (raftet e përbëra, trarët e përbërë, strukturat me dërrasë-gozhdë) duhet të përcaktohet duke marrë parasysh ndikimin e pajtueshmërisë së lidhjeve (SNiP P-25-80. Tabela 13).

ngarkesa, që veprojnë në struktura përcaktohen nga Rregulloret dhe Rregullat e Ndërtimit - SNiP 2.01.07-85 "Ngarkesat dhe Ndikimet". Gjatë llogaritjes së strukturave prej druri dhe plastika, merret parasysh kryesisht ngarkesa konstante nga pesha e vet e strukturave dhe elementëve të tjerë të ndërtimit. g dhe ngarkesat afatshkurtra nga pesha e borës S, presioni i erës W. Gjithashtu merren parasysh ngarkesat nga pesha e njerëzve dhe pajisjeve. Çdo ngarkesë ka një vlerë standarde dhe të projektimit. Vlera normative shënohet lehtësisht me indeksin n.

Ngarkesat rregullatore janë vlerat fillestare të ngarkesave: Ngarkesat e gjalla përcaktohen si rezultat i përpunimit të të dhënave të vëzhgimeve dhe matjeve afatgjata. Ngarkesat e përhershme llogariten nga pesha dhe vëllimi i vdekur i strukturave, elementëve të tjerë të ndërtesës dhe pajisjeve. Ngarkesat rregullatore merren parasysh gjatë llogaritjes së strukturave për grupin e dytë të gjendjeve kufitare - për devijimet.

Ngarkesat e projektimit përcaktohen mbi bazën e atyre normative, duke marrë parasysh ndryshueshmërinë e mundshme të tyre, veçanërisht lart. Për këtë, vlerat e ngarkesave standarde shumëzohen me faktorin e sigurisë së ngarkesës y, vlerat e të cilave janë të ndryshme për ngarkesa të ndryshme, por të gjitha janë më të mëdha se uniteti. Vlerat e ngarkesës së shpërndarë jepen në terma kilopascal (kPa), që korrespondojnë me kilonewton për metër katror(kN/m). Shumica e llogaritjeve përdorin vlera lineare të ngarkesës (kN/m). Ngarkesat e projektimit përdoren në llogaritjen e strukturave për grupin e parë të gjendjeve kufitare, për forcën dhe qëndrueshmërinë.

g”, që vepron në strukturë, përbëhet nga dy pjesë: pjesa e parë është ngarkesa nga të gjithë elementët e strukturave mbyllëse dhe materialet e mbështetura nga kjo strukturë. Ngarkesa nga secili element përcaktohet duke shumëzuar vëllimin e saj me densitetin e materialit dhe me ndarjen e strukturave; pjesa e dytë është ngarkesa nga pesha e vetë strukturës mbështetëse kryesore. Në llogaritjen paraprake, ngarkesa nga pesha e vet e strukturës kryesore mbështetëse mund të përcaktohet afërsisht, duke pasur parasysh dimensionet aktuale të seksioneve dhe vëllimeve të elementeve strukturorë.

është e barabartë me produktin e faktorit normativ nga faktori i besueshmërisë së ngarkesës y. Për ngarkesën nga pesha e vet e strukturave y= 1.1, por për ngarkesat nga izolimi, çatia, pengesa e avullit dhe të tjera y= 1.3. Ngarkesa e përhershme nga çatitë konvencionale me pjerrësi me një kënd prirje Aështë e përshtatshme t'i referohemi projeksionit të tyre horizontal duke e ndarë atë me cos A.

Ngarkesa normative e borës s H përcaktohet në bazë të peshës normative të mbulesës së dëborës pra, e cila jepet në normat e ngarkesave (kN / m 2) të projeksionit horizontal të veshjes, në varësi të rajonit të borës së vendit. Kjo vlerë shumëzohet me koeficientin p, i cili merr parasysh pjerrësinë dhe veçoritë e tjera të formës së veshjes. Pastaj ngarkesa standarde s H = s 0 p<х > 25° p == (60° - a°)/35°. Kjo. ngarkesa është uniforme dhe mund të jetë e dyanshme ose e njëanshme.

Me çatitë e harkuara në kapakë ose harqe të segmentuar, një ngarkesë uniforme dëbore përcaktohet duke marrë parasysh koeficientin p, i cili varet nga raporti i gjatësisë së hapësirës / me lartësinë e kasafortës /: p = //(8/).

Me raportin e lartësisë së harkut me hapësirën f/l= Ngarkesa 1/8 e borës mund të jetë trekëndore me një vlerë maksimale prej s” në njërën këmbë dhe 0,5 s” në anën tjetër dhe vlerë zero në kreshtë. Koeficientët p, të cilët përcaktojnë vlerat e ngarkesës maksimale të borës në raportet f/l= 1/8, 1/6 dhe 1/5, përkatësisht e barabartë me 1,8; 2.0 dhe 2.2. Ngarkesa e borës në trotuaret me hark mund të përkufizohet si gable, duke e konsideruar në mënyrë konvencionale trotuarin të jetë me gabël përgjatë planeve që kalojnë nëpër kordat e boshteve të dyshemesë në harqe. Ngarkesa e llogaritur e borës është e barabartë me produktin e ngarkesës standarde dhe faktorit të sigurisë së ngarkesës 7- Për shumicën e strukturave të lehta prej druri dhe plastike me një raport të ngarkesave standarde konstante dhe borës g n / s H < 0,8 коэффициент y= 1.6. Për raportet e mëdha të këtyre ngarkesave në =1,4.

Ngarkesa nga pesha e një personi me ngarkesë merret e barabartë me - normative R"= 0,1 kN dhe e llogaritur R = p dhe y = 0,1 1,2 = 1,2 kN. ngarkesa e erës. Ngarkesa normative e erës w përbëhet nga presioni sh’+ dhe thithja w n - era. Të dhënat fillestare në përcaktimin e ngarkesës së erës janë vlerat e presionit të erës të drejtuar pingul me sipërfaqet e veshjes dhe muret e ndërtesave Wi(MPa), në varësi të rajonit të erës së vendit dhe të pranuara sipas normave të ngarkesave dhe ndikimeve. Ngarkesat rregullatore të erës w" përcaktohen duke shumëzuar presionin normal të erës me koeficientin k, duke marrë parasysh lartësinë e ndërtesave, dhe koeficientin aerodinamik me, duke pasur parasysh formën e saj. Për shumicën e ndërtesave prej druri dhe plastike, lartësia e të cilave nuk i kalon 10 m, k = 1.

Koeficienti aerodinamik Me varet nga forma e ndërtesës, dimensionet e saj absolute dhe relative, pjerrësia, lartësitë relative të veshjeve dhe drejtimi i erës. Në shumicën e kulmeve me pjerrësi, këndi i pjerrësisë së të cilave nuk kalon a = 14 °, ngarkesa e erës vepron në formën e thithjes W-. Në të njëjtën kohë, në thelb nuk rritet, por zvogëlon forcat në struktura nga ngarkesat konstante dhe të borës, dhe në llogaritje mund të mos merret parasysh në kufirin e sigurisë. Ngarkesa e erës duhet të merret parasysh gjatë llogaritjes së shtyllave dhe mureve të ndërtesave, si dhe gjatë llogaritjes së strukturave trekëndore dhe lancet.

Ngarkesa e llogaritur e erës është e barabartë me standardin e shumëzuar me faktorin e sigurisë y= 1.4. Kështu, w = = w”y.

Rezistenca rregullatore druri R H(MPa) janë karakteristikat kryesore të forcës së zonave të drurit të pastra nga defektet. Ato përcaktohen nga rezultatet e testeve të shumta laboratorike afatshkurtra të mostrave të vogla standarde të drurit të thatë me një përmbajtje lagështie prej 12% për tension, ngjeshje, përkulje, shtypje dhe copëtim.

95% e mostrave të drurit të testuar do të kenë një rezistencë në shtypje të barabartë ose më të madhe se vlera e tij standarde.

Vlerat e rezistencave standarde të dhëna në aplikacion. 5 përdoren praktikisht në kontrollin laboratorik të rezistencës së drurit në procesin e prodhimit të strukturave prej druri dhe në përcaktimin e aftësisë mbajtëse të strukturave mbajtëse të funksionimit gjatë ekzaminimeve të tyre.

Rezistencat e projektimit druri R(MPa) - këto janë karakteristikat kryesore të forcës së elementeve të drurit të vërtetë të strukturave reale. Ky dru ka njolla natyrale dhe punon nën stres për shumë vite. Rezistencat e projektimit merren në bazë të rezistencave standarde, duke marrë parasysh faktorin e besueshmërisë për materialin në dhe faktori i kohëzgjatjes së ngarkimit t al sipas formulës

Koeficient në shumë më tepër se uniteti. Ai merr parasysh uljen e forcës së drurit të vërtetë si rezultat i heterogjenitetit të strukturës dhe pranisë së defekteve të ndryshme që nuk ekzistojnë në mostrat laboratorike. Në thelb, forca e drurit zvogëlohet nga nyjet. Ato zvogëlohen zona e punës seksionet, duke prerë dhe shtyrë fibrat e saj gjatësore, krijojnë një ekscentricitet të forcave gjatësore dhe një pjerrësi të fibrave rreth nyjës. Pjerrësia e fibrave bën që druri të shtrihet përgjatë dhe në një kënd me fijet, forca e të cilit në këto drejtime është shumë më e ulët se përgjatë fibrave. Defektet e drurit zvogëlojnë rezistencën në tërheqje të drurit pothuajse përgjysmë dhe me rreth një herë e gjysmë në ngjeshje. Plasaritjet janë më të rrezikshmet në zonat ku druri është copëtuar. Me një rritje në madhësinë e seksioneve të elementeve, sforcimet gjatë shkatërrimit të tyre zvogëlohen për shkak të heterogjenitetit më të madh të shpërndarjes së sforcimeve mbi seksionet, gjë që merret parasysh edhe gjatë përcaktimit të rezistencave të projektimit.

Faktori i kohëzgjatjes së ngarkimit t dl<С 1- Он учитывает, что древесина без пороков может неограниченно долго выдерживать лишь около половины той нагрузки, которую она выдерживает при кратковременном нагружении в процессе испытаний. Следовательно, ее длительное R në rezistencës Unë yL pothuajse W^ gjysma e afatit të shkurtër /tg.

Cilësia e drurit ndikon natyrshëm në madhësinë e rezistencave të tij të llogaritura. Druri i klasës së parë - me më pak të meta ka rezistencën më të lartë të projektimit. Rezistenca e projektimit të drurit të klasave 2 dhe 3 është përkatësisht më e ulët. Për shembull, rezistenca e llogaritur e drurit të pishës dhe bredhit të klasës së dytë ndaj ngjeshjes është marrë nga shprehja

Rezistenca e llogaritur e drurit të pishës dhe bredhit ndaj ngjeshjes, tensionit, përkuljes, copëtimit dhe thërrmimit janë dhënë në App. 6.

Koeficientët e kushteve të punës T ndaj rezistencës së projektimit të drurit, merren parasysh kushtet në të cilat prodhohen dhe funksionojnë strukturat prej druri. Faktori i racës T" merr parasysh forcën e ndryshme të drurit të llojeve të ndryshme, të cilat ndryshojnë nga forca e drurit të pishës dhe bredhit. Faktori i ngarkesës t merr parasysh kohëzgjatjen e shkurtër të veprimit të erës dhe ngarkesave të instalimit. Kur shtypet t n= 1.4, për llojet e tjera të tensioneve t n = 1.2. Koeficienti i lartësisë së seksioneve gjatë lakimit të drurit të trarëve prej druri të ngjitur me një lartësi seksioni më shumë se 50 cm / 72b zvogëlohet nga 1 në 0,8, me një lartësi seksioni prej 120 cm - edhe më shumë. Koeficienti i trashësisë së shtresës së elementeve të drurit të ngjitur merr parasysh rritjen e forcës së tyre në shtypje dhe përkulje me zvogëlimin e trashësisë së pllakave të ngjitura, si rezultat i së cilës rritet homogjeniteti i strukturës së drurit të ngjitur. Vlerat e tij janë brenda 0.95. 1.1. Koeficienti i përkuljes m rH merr parasysh sforcimet shtesë të përkuljes që ndodhin kur dërrasat përkulen gjatë prodhimit të elementeve të drurit të përkulur të ngjitur. Varet nga raporti i rrezes së kthesës me trashësinë e dërrasave h/b dhe ka vlerën 1.0. 0.8 ndërsa ky raport rritet nga 150 në 250. Koeficienti i temperaturës m t merr parasysh uljen e forcës së strukturave prej druri që funksionojnë në temperatura nga +35 në +50 °C. Ajo zvogëlohet nga 1.0 në 0.8. Koeficienti i lagështisë t ow merr parasysh uljen e forcës së strukturave prej druri që veprojnë në një mjedis të lagësht. Në lagështinë e ajrit në dhoma nga 75 në 95% t vl = 0.9. Jashtë në zona të thata dhe normale t ow = 0,85. Me lagështi të vazhdueshme dhe në ujë t ow = 0.75. Faktori i përqendrimit të stresit t k = 0.8 merr parasysh reduktimin lokal të forcës së drurit në zonat e lidhjeve dhe vrimave në tension. Koeficienti i kohëzgjatjes së ngarkesës t dl = 0,8 merr parasysh uljen e forcës së drurit si rezultat i faktit se ngarkesat afatgjata ndonjëherë përbëjnë më shumë se 80% të sasisë totale të ngarkesave që veprojnë në strukturë.

Moduli i elasticitetit të drurit të përcaktuara në testet laboratorike afatshkurtra, E kr= 15-10 3 MPa. Kur merren parasysh deformimet në ngarkim afatgjatë, kur llogaritet me devijime £ = 10 4 MPa (Shtojca 7).

Rezistencat normative dhe projektuese të kompensatës së ndërtimit u morën me të njëjtat metoda si për drurin. Në këtë rast, u mor parasysh forma e saj e fletës dhe një numër tek shtresash me drejtim reciprokisht pingul të fibrave. Prandaj, forca e kompensatës në këto dy drejtime është e ndryshme dhe përgjatë fibrave të jashtme është disi më e lartë.

Më e përdorura në ndërtime është kompensata me shtatë shtresa e markës FSF. Rezistencat e tij të llogaritura përgjatë fibrave të fasetave të jashtme janë: në tërheqje # f. p = 14 MPa, ngjeshja #f. c \u003d 12 MPa, duke u përkulur jashtë aeroplanit /? f.„ = 16 MPa, copëtim në rrafshin # f. sk \u003d 0,8 MPa dhe prerë /? f. cf - 6 MPa. Në të gjithë fijet e fasetave të jashtme, këto vlera janë përkatësisht të barabarta me: Unë f_r= 9 MPa, ngjeshja # f. c \u003d 8,5 MPa, lakimi # F.i \u003d 6,5 MPa, copëtimi R$. CK= 0,8 MPa, prerja # f. cf = = 6 MPa. Modulet elastike dhe prerëse përgjatë fibrave të jashtme janë, përkatësisht, E f = 9-10 3 MPa dhe b f = 750 MPa dhe nëpër fibrat e jashtme £ f = 6-10 3 MPa dhe G$ = 750 MPa.

Projektimi i gjendjes së kufirit

Gjendjet kufitare të projektimit të gjendjes kufitare janë gjendje në të cilat struktura nuk mund të përdoret më si rezultat i ngarkesave të jashtme dhe të brendshme

Që nga viti 1955, llogaritja e strukturave prej betoni të armuar në vendin tonë është kryer sipas metodës së gjendjeve kufitare.

· Kuptohet kufiri një gjendje e tillë e strukturës, pas arritjes së së cilës funksionimi i mëtejshëm bëhet i pamundur për shkak të humbjes së aftësisë për t'i rezistuar ngarkesave të jashtme ose marrjes së lëvizjeve të papranueshme ose dëmtimeve lokale. Në përputhje me këtë, krijohen dy grupe të gjendjeve kufitare: e para - nga kapaciteti mbajtës; e dyta - për përshtatshmërinë për përdorim normal.

· Llogaritja për grupin e parë të gjendjeve kufitare kryhet për të parandaluar shkatërrimin e strukturave (analiza e forcës), humbja e qëndrueshmërisë së formës së strukturës (analiza e përkuljes) ose e pozicionit të saj (analiza e përmbysjes ose rrëshqitjes), dështimi i lodhjes (analiza e qëndrueshmërisë).

· Llogaritja për grupin e dytë të gjendjeve kufitare Ai synon të parandalojë zhvillimin e deformimeve të tepërta (defleksioneve), të përjashtojë mundësinë e plasaritjes në beton ose të kufizojë gjerësinë e hapjes së tyre dhe gjithashtu të sigurojë, nëse është e nevojshme, mbylljen e çarjeve pas heqjes së një pjese të ngarkesës.

Llogaritja për grupin e parë të gjendjeve kufitare është ajo kryesore dhe përdoret në përzgjedhjen e seksioneve. Llogaritja për grupin e dytë bëhet për ato struktura që, duke qenë të forta, humbasin performancën e tyre për shkak të devijimeve të tepërta (trarëve, hapësirave të mëdha me ngarkesë relativisht të ulët), plasaritjeve (rezervuarëve, tubacioneve presioni) ose hapjes së tepërt të çarjeve, duke çuar në parakohshme. korrozioni i përforcimit .

Ngarkesat që veprojnë në strukturë dhe karakteristikat e forcës së materialeve nga të cilat është bërë struktura janë të ndryshueshme dhe mund të ndryshojnë nga vlerat mesatare. Prandaj, për të siguruar që gjatë funksionimit normal të strukturës të mos ndodhë asnjë nga gjendjet kufitare, futet një sistem i koeficientëve të projektimit që merr parasysh devijimet e mundshme (në një drejtim të pafavorshëm) të faktorëve të ndryshëm që ndikojnë në funksionimin e besueshëm të strukturave: 1. faktorët e sigurisë së ngarkesës γ f, duke marrë parasysh ndryshueshmërinë e ngarkesave ose ndikimeve; 2) faktorët e sigurisë për beton γ b dhe armaturë γ s . duke marrë parasysh ndryshueshmërinë e vetive të tyre të forcës; 3) koeficientët e besueshmërisë për qëllimin e strukturës γ n , duke marrë parasysh shkallën e përgjegjësisë dhe kapitalizimit të ndërtesave dhe strukturave; 4) koeficientët e kushteve të punës γ bi dhe γ si , duke lejuar të vlerësohen disa tipare të punës së materialeve dhe strukturave në përgjithësi, të cilat nuk mund të pasqyrohen në llogaritjet në mënyrë të drejtpërdrejtë.

Koeficientët e vlerësuar vendosen në bazë të metodave probabilistiko-statistikore. Ato sigurojnë besueshmërinë e kërkuar të strukturave për të gjitha fazat: prodhim, transport, ngritje dhe funksionim.

Kështu, ideja kryesore e metodës së llogaritjes së gjendjes kufitare është të sigurohet që edhe në ato raste të rralla kur ngarkesat maksimale të mundshme veprojnë në strukturë, forca e betonit dhe armaturës është minimale dhe kushtet e funksionimit janë më të pafavorshmet, struktura nuk shembet dhe nuk do të merrte devijime ose çarje të papranueshme. Në të njëjtën kohë, në shumë raste, është e mundur të merren zgjidhje më ekonomike sesa në llogaritjen me metoda të përdorura më parë.

Ngarkesat dhe ndikimet . Gjatë projektimit, duhet të merren parasysh ngarkesat që lindin gjatë ndërtimit dhe funksionimit të strukturave, si dhe gjatë prodhimit, ruajtjes dhe transportit të strukturave të ndërtimit.

Llogaritjet përdorin vlerat normative dhe të projektimit të ngarkesave. Vlerat më të larta të ngarkesave të përcaktuara nga normat që mund të veprojnë në strukturë gjatë funksionimit normal të saj quhen normative *. Ngarkesa aktuale për shkak të rrethanave të ndryshme mund të ndryshojë nga norma në një masë më të madhe ose më të vogël. Ky devijim merret parasysh nga faktori i sigurisë së ngarkesës.

Llogaritja e strukturave kryhet për ngarkesat e projektimit

ku q n - ngarkesa standarde; γ f - faktori i sigurisë së ngarkesës që korrespondon me gjendjen kufitare të konsideruar.

Gjatë llogaritjes për grupin e parë të gjendjeve kufitare γ f merrni: për ngarkesa konstante γ f = 1,1...1,3; i përkohshëm γ f \u003d 1.2 ... 1.6, kur llogaritet për stabilitetin e pozicionit (përmbysja, rrëshqitja, ngjitja), kur ulja e peshës së strukturës përkeqëson kushtet e saj të punës, merrni

Llogaritja e strukturave për grupin e dytë të gjendjeve kufitare, duke marrë parasysh rrezikun më të ulët të shfaqjes së tyre, kryhet për ngarkesat e projektimit në γ f = l. Përjashtim bëjnë strukturat që i përkasin kategorisë I të rezistencës ndaj plasaritjes (shih § 7.1), për të cilat γ f >l.

Ngarkesat dhe ndikimet në ndërtesa dhe struktura mund të jenë të përhershme dhe të përkohshme. Këto të fundit, në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ndahen në afatgjata, afatshkurtra dhe të veçanta.

Ngarkesat konstante përfshijnë peshën e pjesëve të strukturave, duke përfshirë peshën e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse; pesha dhe presioni i dherave (argjinaturat, mbushjet); efekti parashtresës.

Ngarkesat e përkohshme afatgjata përfshijnë: peshën e pajisjeve të palëvizshme - veglat e makinës, motorët, kontejnerët, transportuesit; pesha e lëngjeve dhe lëndëve të ngurta që mbushin pajisjen; ngarkesa në dysheme nga materialet e ruajtura dhe raftet në magazina, frigoriferë, depo librash, biblioteka dhe dhoma shërbimi.

Në ato raste kur kërkohet të merret parasysh ndikimi i kohëzgjatjes së veprimit të ngarkesave në deformime dhe formimi i plasaritjeve, ngarkesat afatgjata përfshijnë një pjesë të atyre afatshkurtra. Këto janë ngarkesa nga vinça me një vlerë standarde të reduktuar, të përcaktuara duke shumëzuar vlerën e plotë standarde të ngarkesës vertikale nga një vinç në çdo hapësirë me një faktor: 0.5 - për grupet e modalitetit të funksionimit të vinçit 4K-6K; 0.6 - për grupet e mënyrës së funksionimit të vinçit 7K; 0.7 - për grupet e mënyrës së funksionimit të vinçave 8K*; ngarkesat e borës me një vlerë standarde të reduktuar, të përcaktuar duke shumëzuar vlerën e plotë standarde (shih §11.4) me një faktor prej 0.3 - për rajonin III të dëborës, 0.5 - për rajonin IV, 0.6 - për rajonet V, VI; ngarkesa nga njerëzit, pajisje në katet e ndërtesave rezidenciale dhe publike me vlera standarde të reduktuara. Këto ngarkesa quhen ngarkesa afatgjata për faktin se ato mund të veprojnë për një kohë të mjaftueshme për shfaqjen e deformimeve zvarritëse, duke rritur devijimin dhe gjerësinë e hapjes së çarjeve.

Ngarkesat afatshkurtra përfshijnë: ngarkesat nga pesha e njerëzve, pajisjet në dyshemetë e ndërtesave të banimit dhe ato publike me vlera të plota standarde; ngarkesa nga vinça me vlerë të plotë standarde; ngarkesat e borës me vlerë të plotë standarde; ngarkesat e erës, si dhe ngarkesat që rrjedhin nga instalimi ose riparimi i strukturave.

Ngarkesa të veçanta ndodhin gjatë ndikimeve sizmike, shpërthyese ose emergjente.

Ndërtesat dhe strukturat i nënshtrohen veprimit të njëkohshëm të ngarkesave të ndryshme, kështu që llogaritja e tyre duhet të bëhet duke marrë parasysh kombinimin më të pafavorshëm të këtyre ngarkesave ose forcat e shkaktuara prej tyre. Në varësi të përbërjes së ngarkesave të marra në konsideratë dallohen: kombinimet kryesore, të përbëra nga ngarkesa të përhershme, afatgjata dhe afatshkurtra; kombinime të veçanta që përbëhen nga ngarkesa të përhershme, afatgjata, afatshkurtra dhe një nga ngarkesat e veçanta.

Ngarkesat e gjalla përfshihen në kombinime si afatgjata - kur merret parasysh vlera standarde e reduktuar, si afatshkurtër - kur merret parasysh vlera e plotë standarde.

Probabiliteti i shfaqjes së njëkohshme të ngarkesave ose përpjekjeve më të mëdha merret parasysh nga koeficientët e kombinimit ψ 1 dhe ψ 2 . Nëse kombinimi kryesor përfshin një ngarkesë konstante dhe vetëm një të përkohshme (afatgjatë dhe afatshkurtër), atëherë koeficientët e kombinimit merren të barabartë me 1, kur merren parasysh dy ose më shumë ngarkesa të përkohshme, këto të fundit shumëzohen me ψ 1. \u003d 0,95 për ngarkesat afatgjata dhe ψ 1 \u003d 0,9 në afat të shkurtër, pasi konsiderohet e pamundur që ato të arrijnë njëkohësisht vlerat maksimale të llogaritura.

* Grupet e mënyrave të funksionimit të vinçit varen nga kushtet e funksionimit të vinçit, kapaciteti ngritës dhe pranohen në përputhje me GOST 25546-82.

Gjatë llogaritjes së strukturave për një kombinim të veçantë ngarkesash, përfshirë efektet shpërthyese, lejohet të mos merren parasysh ngarkesat afatshkurtra.

Vlerat e ngarkesave të projektimit duhet gjithashtu të shumëzohen me faktorin e besueshmërisë për qëllimin e strukturave, duke marrë parasysh shkallën e përgjegjësisë dhe kapitalizimin e ndërtesave dhe strukturave. Për strukturat e klasës I (objekte me rëndësi veçanërisht të rëndësishme ekonomike kombëtare) γ n =1, për strukturat e klasës II (objekte të rëndësishme ekonomike kombëtare) γ n =0,95, për strukturat e klasës III (me rëndësi të kufizuar ekonomike kombëtare) γ n =0,9, për strukturat e përkohshme me jetëgjatësi deri në 5 vjet γ n =0.8.

Rezistenca normative dhe projektuese e betonit. Karakteristikat e forcës së betonit janë të ndryshueshme. Edhe mostrat nga e njëjta grumbull betoni do të tregojnë fortësi të ndryshme gjatë testimit, gjë që shpjegohet nga heterogjeniteti i strukturës së tij dhe kushtet e ndryshme të provës. Ndryshueshmëria e rezistencës së betonit në struktura ndikohet gjithashtu nga cilësia e pajisjeve, kualifikimet e punëtorëve, lloji i betonit dhe faktorë të tjerë.

Oriz. 2.3. Kurbat e shpërndarjes:

F m dhe F - vlera mesatare dhe të llogaritura

përpjekjet nga ngarkesa e jashtme;

F um dhe F u - e njëjta kapacitet mbajtës

Nga të gjitha vlerat e mundshme të forcës, është e nevojshme të futet në llogaritjen ajo që siguron funksionimin e sigurt të strukturave me besueshmërinë e nevojshme. Metodat e teorisë së probabilitetit ndihmojnë për ta vendosur atë.

Ndryshueshmëria e vetive të forcës, si rregull, i bindet ligjit të Gausit dhe karakterizohet nga një kurbë shpërndarjeje (Fig. 2.3, a), e cila lidh karakteristikat e forcës së betonit me shpeshtësinë e përsëritjes së tyre në eksperimente. Duke përdorur kurbën e shpërndarjes, mund të llogarisni vlerën mesatare të rezistencës në shtypje të betonit:

ku n 1 , n 2 ,.., n k është numri i eksperimenteve në të cilat është regjistruar forca R 1 , R 2 ,…, R k, n është numri i përgjithshëm i eksperimenteve. Përhapja e forcës (devijimi nga mesatarja) karakterizohet nga devijimi standard (standard)

ose koeficienti i variacionit ν = σ/R m . Në formulën (2.8) Δ i = R i - R m .

Duke llogaritur σ, është e mundur të gjesh vlerën e forcës R n duke përdorur metodat e teorisë së probabilitetit, e cila do të ketë një besueshmëri të caktuar (siguri):

ku æ është indeksi i besueshmërisë.

Sa më i lartë æ (shih Fig. 2.3, a), aq më shumë mostrat tregojnë forcën R m - æσ dhe më shumë, aq më e lartë është besueshmëria. Nëse marrim R n = R m - σ si forcën minimale të futur në llogaritje (d.m.th., vendosja æ = 1), atëherë 84% e të gjithë mostrave (ato mund të jenë kube, prizma, tetë) do të tregojnë forcë të njëjtë ose më të madhe. (besueshmëria 0.84). Në æ \u003d 1,64-95% e mostrave do të tregojnë forcë R n \u003d R m - 1,64 σ dhe më shumë, dhe në æ \u003d 3 - 99,9% e mostrave do të kenë një forcë jo më të ulët se R n \u003d R m -3 σ. Kështu, nëse futim në llogaritjen vlerën e R m -Зσ, atëherë vetëm në një rast nga një mijë, forca do të jetë më e ulët se ajo e pranuar. Një fenomen i tillë konsiderohet pothuajse i pabesueshëm.

Sipas normave, karakteristika kryesore e kontrolluar në fabrikë është Klasa e betonit "B" *, që përfaqëson forcën e një kubi betoni me një brinjë prej 15 cm me një besueshmëri prej 0,95. Forca që korrespondon me klasën përcaktohet me formulën (2.9) me æ = 1.64

Vlera e ν mund të ndryshojë brenda kufijve të gjerë.

Prodhuesi duhet të sigurojë rezistencën R n që korrespondon me klasën e betonit, duke marrë parasysh koeficientin ν, të përcaktuar për kushte specifike prodhimi. Në ndërmarrjet me të mira prodhimi i organizuar(prodhimi i betonit me uniformitet të lartë) koeficienti aktual i variacionit do të jetë i vogël, forca mesatare e betonit [shih. formula (2.10)] mund të merret më poshtë, duke kursyer kështu çimento. Nëse betoni i prodhuar nga ndërmarrja ka një ndryshueshmëri të madhe në rezistencë (koeficient i madh variacion), atëherë është e nevojshme të rritet qëndrueshmëria e betonit Rm për të siguruar vlerat e kërkuara të Rn, gjë që do të shkaktojë konsum të tepërt të çimentos. .

* Deri në vitin 1984, karakteristika kryesore e rezistencës së betonit ishte marka e tij, e cila përcaktohej si vlera mesatare e rezistencës në shtypje të betonit R m në kgf/cm 2.

Rezistenca normative e prizmave të betonit ndaj ngjeshjes boshtore Rb,n (forca e prizmit) përcaktohet nga vlera normative e forcës kubike, duke marrë parasysh varësinë (1.1), që lidh forcën prizmatike dhe kubike. Vlerat e Rb, n janë dhënë në tabelë. 2.1.

Rezistenca normative e betonit ndaj tensionit boshtor R bt,n në rastet kur qëndrueshmëria në tërheqje e betonit nuk kontrollohet, përcaktohen nga vlera normative e forcës kubike, duke marrë parasysh varësinë (1.2), e cila lidh rezistencën në tërheqje me qëndrueshmëria në shtypje. Vlerat e R bt, n janë dhënë në tabelë. 2.1.

Nëse forca në tërheqje e betonit kontrollohet nga testimi i drejtpërdrejtë i mostrave në prodhim, atëherë forca standarde në tërheqje boshtore merret e barabartë me

dhe karakterizon klasën e betonit për nga qëndrueshmëria në tërheqje.

Rezistencat e projektimit të betonit për gjendjet kufitare të grupit të parë Rb dhe Rbt përcaktohen duke pjesëtuar rezistencat standarde me faktorët përkatës të besueshmërisë së betonit në shtypjen γ bc ose në tension γ bt:

Për betonin e rëndë γ bc = 1,3; γ bt = 1,5.

Këta koeficientë marrin parasysh mundësinë e zvogëlimit të rezistencës aktuale në krahasim me standardin për shkak të ndryshimit në forcën e betonit në strukturat reale nga forca në mostra dhe një sërë faktorësh të tjerë në varësi të kushteve të prodhimit dhe funksionimit të strukturave.

Tabela 2.1.

Karakteristikat e rezistencës dhe deformimit të betonit të rëndë

Klasa e rezistencës në shtypje të betonit	Rezistencat normative dhe rezistencat e projektimit të betonit për llogaritjen sipas gjendjeve kufitare të grupit II, MPa		Rezistenca e projektimit të betonit në llogaritjen për gjendjet kufitare të grupit I, MPa		Moduli fillestar i elasticitetit të betonit në shtypjen E b 10 -3, MPa
Klasa e rezistencës në shtypje të betonit	ngjeshja R bn , R b,ser	shtrirje R btn , R bt,ser	ngjeshja R b	tensioni R bt	shërim natyral	trajtohen me ngrohje
7.5V 10V 12.5V 15V 20V 25V 30V 35V 40V 45V 50V 55V60	5,50 7,50 9,50 11,0 15,0 18,5 22,0 25,5 29,0 32,0 36,0 39,5 43,0	0,70 0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50	4,50 6,00 7,50 8,50 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0	0,480 0,570 0,660 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 1,65	16,0 18,0 21,0 23,0 27,0 30,0 32,5 34,5 36,0 37,5 39,0 39,5 40,0	14,5 16,0 19,0 20,5 24,5 27,0 29,0 31,0 32,5 34,0 35,0 35,5 36,0

Rezistencat e projektimit të betonit për gjendjet kufitare të grupit II Rb,ser dhe Rbt,ser përcaktohen me faktorë sigurie γbc = γbt = 1, d.m.th. merren të barabarta me rezistenca standarde. Kjo shpjegohet me faktin se fillimi i gjendjeve kufitare të grupit II është më pak i rrezikshëm se grupi I, pasi, si rregull, nuk çon në shembjen e strukturave dhe elementeve të tyre.

Gjatë llogaritjes së strukturave prej betoni dhe betoni të armuar, rezistenca e projektimit të betonit, nëse është e nevojshme, shumëzohet me koeficientët e kushteve të punës γ bi, duke marrë parasysh: kohëzgjatjen dhe përsëritshmërinë e ngarkesës, kushtet e prodhimit, natyrën e strukturës, etj. Për shembull, për të marrë parasysh uljen e rezistencës së betonit që ndodh me një ngarkesë të vazhdueshme, futet koeficienti γ b 2 = 0,85 ... 0,9, kur merren parasysh ngarkesat me kohëzgjatje të shkurtër - γ b 2 = 1.1.

■ Rezistenca rregullatore dhe projektuese të përforcimit . Rezistencat normative të armaturës R sn merren të barabarta me vlerat më të vogla të kontrolluara: për armaturën e shufrave, telit me qëndrueshmëri të lartë dhe litarëve përforcues - forca rrjedhëse, σ y fizike, ose σ 0,2 e kushtëzuar; për telin e zakonshëm përforcues - një tension prej 0,75 të forcës në tërheqje, pasi GOST nuk rregullon forcën e rrjedhjes për këtë tel.

Vlerat e rezistencave normative R sn merren në përputhje me standardet aktuale për çeliqet përforcuese, si dhe për betonin, me një besueshmëri prej 0.95 (Tabela 2.2).

Rezistenca në tërheqje e projektuar e armaturës R s dhe R s,ser për gjendjet kufitare të grupeve I dhe II (Tabela 2.2) përcaktohen duke ndarë rezistencat standarde me faktorët përkatës të besueshmërisë për përforcimin γ s:

Faktori i sigurisë është vendosur për të përjashtuar mundësinë e shkatërrimit të elementeve në rast të konvergjencës së tepërt të R s dhe R sn . Ai merr parasysh ndryshueshmërinë e zonës prerje tërthore shufra, zhvillimi i hershëm i deformimeve plastike të armaturës etj. Vlera e tij për përforcimin e shufrave të klasave A-I, A-II është 1.05; klasa A-III - 1,07 ... 1,1; klasa A-IV, A-V-1.15; klasa A-VI - 1,2; për pajisje teli të klasave Bp-I, B-I - 1.1; klasat B-II, Bp-II, K-7, K-19-1.2.

Kur llogaritet për gjendjet kufitare të grupit II, vlera e faktorit të sigurisë për të gjitha llojet e armaturës supozohet të jetë e barabartë me një, d.m.th. rezistencat e llogaritura R s , s er janë numerikisht të ndryshme nga ato normative.

Gjatë caktimit të rezistencës kompresive të projektimit të armaturës R sc, merren parasysh jo vetëm vetitë e çelikut, por edhe kompresueshmëria përfundimtare e betonit. Duke marrë ε bcu = 2X 10 -3, modulin elastik të çelikut E s = 2 10 -5 MPa, është e mundur të merret sforcimi më i lartë σ sc i arritur në armaturë para shkatërrimit të betonit nga gjendja e deformimeve të fugave të betonit. dhe armatura σ sc = ε bcu E s = ε s E s . Sipas normave, rezistenca e projektimit të armaturës ndaj ngjeshjes R sc merret e barabartë me R s nëse nuk kalon 400 MPa; për përforcimin me një vlerë më të lartë Rs, rezistenca e projektimit R sc supozohet të jetë 400 MPa (ose 330 MPa kur llogaritet në fazën e ngjeshjes). Me veprim të zgjatur të ngarkesës, zvarritja e betonit çon në një rritje të stresit shtypës në armaturë. Prandaj, nëse rezistenca e projektimit të betonit merret duke marrë parasysh koeficientin e kushteve të punës γ b 2 \u003d 0,85 ... 0,9 (d.m.th., duke marrë parasysh efektin e zgjatur të ngarkesës), atëherë lejohet duke iu nënshtruar kushteve të duhura kërkesat e projektimit Rritja e vlerës së R sc deri në 450 MPa për çeliqet e klasës A-IV dhe deri në 500 MPa për çeliqet e klasave At-IV e lart.

Gjatë llogaritjes së strukturave sipas grupit I të gjendjeve kufitare, rezistenca e projektimit të armaturës, nëse është e nevojshme, shumëzohet me koeficientët e kushteve të punës γ si , duke marrë parasysh shpërndarjen e pabarabartë të streseve në seksion kryq, praninë e nyjeve të salduara, ngarkimi i përsëritur, etj. Për shembull, funksionimi i armaturës me rezistencë të lartë në sforcimet mbi forcën e kushtëzuar të rrjedhjes merret parasysh nga koeficienti i kushteve të punës γ s6, vlera e të cilit varet nga klasa e armaturës dhe varion nga 1.1 në 1.2 (shih § 4.2).

Tabela 2.2.

Karakteristikat e forcës dhe deformimit

çeliqet dhe litarët përforcues.

pajisje		R sn normative dhe rezistenca projektuese në llogaritjen për gjendjet kufitare të grupit II R s , ser , MPa	Rezistenca e projektimit të përforcimit, MPa, kur njehsohet sipas gjendjes kufitare të grupit I			elasticiteti E s , 10 5 MPa
			shtrirje
			gjatësore dhe tërthore gjatë llogaritjes së seksioneve të pjerrëta për veprimin e momentit të përkuljes R s	tërthor kur llogariten seksionet e pjerrëta për veprimin e një force tërthore R sw
kallam
A-I	6…40	235	225	175	225	2,1
A-II	10…80	295	280	225	280	2,1
A-III	6…8	390	355	285	355	2,0
	10…40	390	365	290	365	2,0
A-IV	10…28	590	510	405	400	1,9
A-V	10…32	785	680	545	400	1,9
A-VI	10…28	980	815	650	400	1,9
A-IIIc (me kontroll të zgjatjes dhe tensionit)	20…40	540	490	390	200	1,8
Tela
VR-I	3...5	410...395	375...360	270...260	375...360	1,7
B-II	3...8	1490...1100	1240...915	990...730	400	2,0
VR-II	3...8	1460...1020	1215...850	970...680	400	2,0
Litar
K-7	6...15	1450...1290	1210...1080	965...865	400	1,8
K-19	14	1410	1175	940	400	1,8

Shënim. Në tabelë, klasat e përforcimit të shufrave nënkuptojnë të gjitha llojet e përforcimit të klasës përkatëse, për shembull, nën klasa A-V nënkuptojnë gjithashtu A t -V, A t -VCK, etj.

■ Dispozitat kryesore të llogaritjes.

Gjatë llogaritjes për grupin I të gjendjeve kufitare (kapaciteti mbajtës), kushti duhet të plotësohet

Ana e majtë e shprehjes (2.14) është forca e projektimit e barabartë me forcën maksimale praktikisht të mundshme në seksionin e elementit me kombinimin më të pafavorshëm të ngarkesave ose veprimeve të projektimit; varet nga përpjekjet e shkaktuara nga ngarkesat e projektimit q në γ f >1, koeficientët e kombinimit dhe koeficientët e besueshmërisë për qëllimin e strukturave γ n . Forca e projektimit F nuk duhet të kalojë kapacitetin mbajtës të projektimit të seksionit F u, i cili është një funksion i rezistencave të projektimit të materialeve dhe koeficientëve të kushteve të funksionimit γ bi, γ si, duke marrë parasysh kushtet e pafavorshme ose të favorshme të funksionimit të strukturave, si dhe formën dhe madhësinë e seksionit.

Lakoret (Fig. 2.3,b) të shpërndarjes së forcave nga ngarkesa e jashtme 1 dhe kapaciteti mbajtës 2 varen nga ndryshueshmëria e faktorëve të diskutuar më sipër dhe i binden ligjit të Gausit. Plotësimi i kushtit (2.14), i shprehur grafikisht, garanton kapacitetin mbajtës të kërkuar të strukturës.

Kur llogaritet për grupin II të gjendjeve kufitare:

· me zhvendosje - kërkohet që devijimet nga ngarkesa standarde f të mos kalojnë vlerat kufitare të devijimeve f u të përcaktuara nga standardet për këtë element strukturor f ≤ f u. Vlera e f u merret nga ;

· në formimin e çarjeve - forca nga ngarkesa e projektimit ose normative duhet të jetë më e vogël ose e barabartë me forcën në të cilën shfaqen çarjet në seksionin F ≤ F crc;

· sipas hapjes së çarjeve normale dhe të pjerrëta - gjerësia e hapjes së tyre në nivelin e armaturës në tërheqje duhet të jetë më e vogël se hapja e tyre kufizuese e përcaktuar nga normat a cr c , u a crc ≤ a cr c , u = 0.l. ..0.4 mm.

Në rastet e nevojshme, kërkohet që plasaritjet e formuara nga ngarkesa e plotë të mbyllen (kampohen) në mënyrë të besueshme nën veprimin e pjesës së saj të gjatë. Në këto raste bëhet një llogaritje për mbylljen e plasaritjeve.

PYETJE VETËKONTROLLI:

1. Fazat e gjendjes sforcim-deformim të elementeve të betonit të përkulur. Cilat nga këto faza përdoren në llogaritjen e forcës, rezistencës ndaj plasaritjes, devijimeve?

2. Veçoritë e gjendjes sforcim-deformim të strukturave të paranderura.

3. Dispozitat kryesore të metodave për llogaritjen e seksioneve për sforcimet e lejueshme dhe ngarkesat e thyerjes. disavantazhet e këtyre metodave.

4. Dispozitat kryesore të llogaritjes me metodën e gjendjeve kufitare.

Grupet e gjendjeve kufitare.

5. Cilat janë qëllimet e llogaritjes për grupet I dhe II të gjendjeve kufitare?

6. Klasifikimi i ngarkesave dhe kombinimet e projektimit të tyre.

7. Ngarkesat normative dhe projektuese. Faktorët e besueshmërisë

sipas ngarkesave. Deri në çfarë mase ndryshojnë ato?

8. Rezistenca normative e betonit. Si lidhet me mesataren

forcë? Me çfarë sigurie është caktuar?

9. Si përcaktohet rezistenca e projektimit të betonit për grupet I dhe II

gjendjet kufizuese? Cili është qëllimi i futjes së koeficientëve të besueshmërisë dhe koeficientëve të kushteve të punës?

10. Si caktohet rezistenca standarde e armaturës për çeliqe të ndryshëm?

11. Rezistenca e llogaritur e armaturës, faktorët e sigurisë

dhe kushtet e punës.

12. Shkruani në terma të përgjithshëm kushtet që pengojnë fillimin

kufizoni gjendjet e grupeve I dhe II dhe shpjegoni kuptimin e tyre.

Në këtë fazë, ne tashmë e kuptojmë se llogaritjet e strukturave të ndërtimit kryhen në përputhje me disa standarde. Çfarë - është e pamundur të thuhet pa mëdyshje, sepse në vende të ndryshme përdoren standarde të ndryshme të projektimit.

Pra, në vendet e CIS, përdoren versione të ndryshme të standardeve, bazuar në SNiP dhe GOST sovjetike; ne Evrope kane kaluar kryesisht ne Eurocode (Eurocode, EN) dhe ne SHBA perdoren ASCE, ACI etj.. Natyrisht projekti juaj do te jete i lidhur me standardet e vendit nga eshte porositur ky projekt ose ku do të zbatohen.

Nëse normat janë të ndryshme, atëherë llogaritjet janë të ndryshme?

Kjo pyetje shqetëson aq shumë kalkulatorët fillestarë, saqë e kam ndarë në një paragraf të veçantë. Në të vërtetë: nëse hapni disa standarde të huaja të dizajnit dhe i krahasoni ato, për shembull, me SNiP, mund të merrni përshtypjen se sistemi i dizajnit të huaj bazohet në parime, metoda dhe qasje krejtësisht të ndryshme.

Sidoqoftë, duhet të kuptohet se standardet e projektimit nuk mund të kundërshtojnë ligjet themelore të fizikës dhe duhet të bazohen në to. Po, ata mund të përdorin karakteristika të ndryshme fizike, koeficientë, madje edhe modele të punës së disa materialeve të ndërtimit, por të gjitha ato janë të bashkuara nga një bazë e përbashkët shkencore e bazuar në forcën e materialeve, mekanikën strukturore dhe teorike.

Kështu duket testi i forcës së një elementi të strukturës metalike nën tension sipas Eurokodit:

\[\frac(((N_(Ed))))(((N_(t,Rd)))) \le 1,0.\katër (1)\]

Dhe ja se si duket një kontroll i ngjashëm për njërin prej tyre versionet e fundit SNiP:

\[\frac(N)(((A_n)(R_y)(\gama _c))) \le 1,0.\katër (2)\]

Është e lehtë të merret me mend se si në rastin e parë ashtu edhe në të dytën, forca nga ngarkesa e jashtme (në numërues) nuk duhet të kalojë forcën që karakterizon aftësinë mbajtëse të strukturës (në emërues). Ky është një shembull i qartë i një qasjeje të përbashkët, të bazuar shkencërisht për projektimin e ndërtesave dhe strukturave nga inxhinierë nga vende të ndryshme.

Koncepti i gjendjes së kufirit

Një ditë (në fakt, shumë vite më parë), shkencëtarët dhe inxhinierët hulumtues vunë re se nuk ishte plotësisht e saktë të hartohej një element bazuar në një provë të vetme. Edhe për relativisht dizajne të thjeshta, mund të ketë shumë opsione për secilin element, dhe Materiale Ndertimi në procesin e konsumimit ndryshojnë karakteristikat e tyre. Dhe nëse marrim parasysh gjendjet emergjente dhe të riparimit të strukturës, atëherë kjo çon në nevojën për të thjeshtuar, segmentuar, klasifikuar të gjitha gjendjet e mundshme të strukturës.

Kështu lindi koncepti i "shtetit kufizues". Një interpretim lakonik është dhënë në Eurokod:

gjendja kufi - një gjendje e tillë e një strukture në të cilën struktura nuk i plotëson kriteret e duhura të projektimit

Mund të thuhet se gjendja kufitare ndodh kur puna e strukturës nën ngarkesë shkon përtej fushëveprimit të vendimeve të projektimit. Për shembull, ne projektuam një kornizë çeliku, por në një pikë të caktuar të funksionimit të saj, një nga raftet humbi stabilitetin dhe u përkul - ka një kalim në gjendjen kufitare.

Metoda e llogaritjes së strukturave të ndërtimit sipas gjendjeve kufitare është dominuese (ajo zëvendësoi metodën më pak "fleksibile" të sforcimeve të lejueshme) dhe përdoret sot si në kuadrin rregullator të vendeve të CIS ashtu edhe në Eurokodin. Por si mundet një inxhinier ta përdorë këtë koncept abstrakt në llogaritjet konkrete?

Grupet e gjendjes së kufizuar

Para së gjithash, duhet të kuptoni se secila prej llogaritjeve tuaja do të lidhet me një ose një gjendje tjetër kufitare. Llogaritësi simulon punën e strukturës jo në ndonjë gjendje abstrakte, por në gjendje kufitare. Kjo do të thotë, të gjitha karakteristikat e projektimit të strukturës zgjidhen në bazë të gjendjes kufitare.

Në të njëjtën kohë, nuk keni nevojë të mendoni vazhdimisht për anën teorike të çështjes - të gjitha kontrollet e nevojshme janë vendosur tashmë në standardet e projektimit. Duke kryer kontrolle, ju parandaloni në këtë mënyrë shfaqjen e gjendjes kufitare për strukturën e projektuar. Nëse të gjitha kontrollet janë të kënaqura, atëherë mund të supozojmë se gjendja kufi nuk do të ndodhë deri në fund cikli i jetes strukturat.

Meqenëse në projektimin real, një inxhinier merret me një sërë kontrollesh (për sforcimet, momentet, forcat, deformimet), të gjitha këto llogaritje janë grupuar me kusht, dhe ata tashmë po flasin për grupe të gjendjeve kufitare:

gjendjet kufizuese të grupit I (në Eurokod - sipas kapacitetit mbajtës)
gjendjet kufitare të grupit II (në Eurokod - sipas shërbimit)

Nëse ndodh gjendja e parë kufitare, atëherë:

ndërtimi i shkatërruar
struktura ende nuk është shkatërruar, por rritja më e vogël e ngarkesës (ose një ndryshim në kushtet e tjera të funksionimit) çon në shkatërrim

Përfundimi është i qartë: funksionimi i mëtejshëm i një ndërtese ose strukture që është në gjendjen e parë kufitare është i pamundur. asnjë mënyrë:

Figura 1. Shkatërrimi i një ndërtese banimi (gjendja e parë kufitare)

Nëse struktura ka kaluar në gjendjen kufitare të dytë (II), atëherë funksionimi i saj është ende i mundur. Sidoqoftë, kjo nuk do të thotë aspak se gjithçka është në rregull me të - elementët individualë mund të marrin deformime të rëndësishme:

devijimet
rrotullimet e seksioneve
çarje

Si rregull, kalimi i një strukture në gjendjen e dytë kufitare kërkon çdo kufizim në funksionim, për shembull, zvogëlimin e ngarkesës, uljen e shpejtësisë së lëvizjes, etj.:

Figura 2. Çarje në betonin e ndërtesës (gjendja e dytë kufitare)

Për sa i përket forcës së materialeve

Në "nivel fizik", fillimi i një gjendjeje kufi do të thotë, për shembull, që sforcimet në një element strukturor (ose grup elementësh) kalojnë një prag të caktuar të lejueshëm, të quajtur rezistenca e projektimit. Këta mund të jenë faktorë të tjerë të gjendjes sforcim-deformim - për shembull, momentet e përkuljes, forcat tërthore ose gjatësore që tejkalojnë aftësinë mbajtëse të strukturës në gjendjen kufitare.

Kontrollon për grupin e parë të gjendjeve kufitare

Për të parandaluar fillimin e gjendjes kufitare I, inxhinieri i projektimit duhet të kontrollojë seksionet karakteristike të strukturës:

forcë
për qëndrueshmëri
qëndrueshmëri

Të gjithë elementët strukturorë që mbajnë ngarkesë, pa përjashtim, kontrollohen për forcë, pavarësisht nga materiali nga i cili janë bërë, si dhe forma dhe madhësia e seksionit kryq. Ky është kontrolli më i rëndësishëm dhe i detyrueshëm, pa të cilin kalkulatori nuk ka të drejtë për gjumë të qetë.

Kontrolli i qëndrueshmërisë kryhet për elementët e ngjeshur (në qendër, në mënyrë ekscentrike).

Testimi i lodhjes duhet të kryhet në elementë që funksionojnë në kushte ciklike të ngarkimit dhe shkarkimit për të parandaluar efektet e lodhjes. Kjo është tipike, për shembull, për hapësirat e urave hekurudhore, pasi gjatë lëvizjes së trenave fazat e ngarkimit dhe shkarkimit të punës alternojnë vazhdimisht.

Në kuadër të këtij kursi do të njihemi me testet bazë të rezistencës së betonit të armuar dhe konstruksioneve metalike.

Kontrollon për grupin e dytë të gjendjeve kufitare

Për të parandaluar fillimin e gjendjes kufitare II, inxhinieri i projektimit është i detyruar të kontrollojë seksionet karakteristike:

mbi deformimet (zhvendosjet)
për rezistencën ndaj çarjeve (për strukturat e betonit të armuar)

Deformimet duhet të shoqërohen jo vetëm me zhvendosjet lineare të strukturës (defleksionet), por edhe me këndet e rrotullimit të seksioneve. Sigurimi i rezistencës ndaj plasaritjeve është një hap i rëndësishëm në projektimin e strukturave të betonit të armuar si nga betoni i përforcuar konvencional ashtu edhe i paranderur.

Shembuj të llogaritjeve për strukturat e betonit të armuar

Si shembull, le të shqyrtojmë se cilat kontrolle duhet të kryhen gjatë projektimit të strukturave nga betoni i zakonshëm (jo i stresuar) i armuar sipas standardeve.

Tabela 1. Grupimi i llogaritjeve sipas gjendjeve kufitare:
M - momenti i përkuljes; Q - forca tërthore; N - forca gjatësore (ngjeshëse ose tërheqëse); e - ekscentriciteti i aplikimit forca gjatësore; T është çift rrotullues; F - forca e koncentruar e jashtme (ngarkesa); σ- tension normal; a - gjerësia e hapjes së çarjes; f - devijimi i strukturës

Ju lutemi vini re se për çdo grup të gjendjeve kufitare, kryhen një seri e tërë kontrollesh dhe lloji i kontrollit (formula) varet nga gjendja sforcim-deformim i elementit strukturor.

Tashmë jemi afër të mësojmë se si të llogarisim strukturat e ndërtesave. Në takimin e ardhshëm, ne do të flasim për ngarkesat dhe menjëherë do të vazhdojmë me llogaritjet.

Llogaritja për gjendjet kufitare të grupit të parë kryhet për të parandaluar:

Thyerje e brishtë, duktile ose një lloj tjetër (llogaritja e forcës, duke marrë parasysh, nëse është e nevojshme, devijimin e strukturës përpara shkatërrimit);

Llogaritja për gjendjet kufitare të grupit të dytë kryhet për të parandaluar:

Formimi i hapjes së tepërt ose të zgjatur të çarjes (nëse formimi ose hapja e zgjatur e plasaritjes lejohet në kushtet e funksionimit);

Lëvizjet e tepërta (devijime, kënde rrotullimi, kënde të animuara dhe amplituda vibrimi).

Llogaritja e gjendjeve kufitare të strukturës në tërësi, si dhe elementeve ose pjesëve të saj individuale, kryhet për të gjitha fazat: prodhim, transport, instalim dhe funksionim; në të njëjtën kohë, skemat e projektimit duhet të jenë në përputhje me zgjidhjet e miratuara të projektimit dhe secilën nga fazat e listuara.

Faktorët e vlerësuar

Vlerat e ngarkesave, rezistencës së betonit dhe armaturës përcaktohen sipas kapitujve të SNiP "Ngarkesat dhe efektet" dhe "Strukturat e betonit dhe betonit të armuar".

Klasifikimi i ngarkesave. Ngarkesat rregullatore dhe projektuese

Në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ngarkesa ndahet në të përhershme dhe të përkohshme. Ngarkesat e përkohshme, nga ana tjetër, ndahen në afatgjata, afatshkurtra, speciale.

Ngarkesat nga pesha e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse të ndërtesave dhe strukturave, masa dhe presioni i dherave dhe ndikimi i strukturave të betonit të armuar paranderjes janë konstante.

Ngarkesat afatgjata janë nga pesha e pajisjeve të palëvizshme në dysheme - aparate, motorë, tanke etj.; presioni i gazeve, lëngjeve, lëndëve të ngurta në kontejnerë; ngarkesat në magazina, frigoriferë, arkiva, biblioteka dhe ndërtesa dhe struktura të ngjashme; pjesë e ngarkesës së përkohshme të përcaktuar me norma në ndërtesat e banimit, zyrat dhe ambientet komode; efektet afatgjata teknologjike të temperaturës nga pajisjet e palëvizshme; ngarkesat nga një vinç i sipërm ose një vinç sipër, shumëzuar me koeficientët: 0,5 për vinçat me funksion të mesëm dhe 0,7 për vinçat me ngarkesë të rëndë; ngarkesat e borës për rajonet klimatike III-IV me koeficientë 0,3-0,6. Vlerat e treguara të vinçit, disa ngarkesave të përkohshme dhe të borës janë pjesë e vlerës totale të tyre dhe futen në llogaritje duke marrë parasysh kohëzgjatjen e veprimit të këtyre llojeve të ngarkesave në zhvendosje, deformime dhe plasaritje. Vlerat e plota të këtyre ngarkesave janë afatshkurtra.

Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për forcën dhe qëndrueshmërinë përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e sigurisë së ngarkesës Yf, zakonisht më i madh se një, për shembull. G= Gnyt. Koeficienti i besueshmërisë nga pesha e betonit dhe strukturave të betonit të armuar Yf = M; mbi peshën e strukturave prej betoni mbi agregatet e lehta (me një densitet mesatar prej 1800 kg / m3 ose më pak) dhe mallëra të ndryshme, mbushje, ngrohëse, të kryera në fabrikë, Yf = l,2, në instalim Yf = l>3 ; nga ngarkesa të ndryshme të gjalla në varësi të vlerës së tyre Yf = l. 2...1.4. Koeficienti i mbingarkesës nga pesha e strukturave gjatë llogaritjes së qëndrueshmërisë së pozicionit ndaj ngjitjes, përmbysjes dhe rrëshqitjes, si dhe në raste të tjera kur rënia e masës përkeqëson kushtet e punës së strukturës, merret yf = 0,9. Gjatë llogaritjes së strukturave në fazën e ndërtimit, ngarkesat afatshkurtra të llogaritura shumëzohen me një faktor prej 0.8. Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për deformime dhe zhvendosje (për grupin e dytë të gjendjeve kufitare) merren të barabarta me vlerat standarde me koeficientin Yf = l-

Reduktimi i ngarkesës. Gjatë llogaritjes së kolonave, mureve, themeleve të ndërtesave shumëkatëshe, ngarkesat e përkohshme në dysheme mund të zvogëlohen, duke marrë parasysh shkallën e probabilitetit të veprimit të tyre të njëkohshëm, duke shumëzuar me një koeficient.

T) = a + 0,6/Km~, (II-11)

Normat gjithashtu lejojnë zvogëlimin e ngarkesave të gjalla gjatë llogaritjes së trarëve dhe shufrave, në varësi të zonës së dyshemesë së ngarkuar.