2 предельное состояние: Второе предельное состояние.

Содержание

Второе предельное состояние.

Проверка рабочего настила на прогиб производится при первом сочетании нагрузок.

Относительный прогиб настила равен

где

-момент инерции досок на ширине 0.5 м.

E=10000000 КПа - модуль упругости древесины.

3

- предельный относительный прогиб обрешетки при шаге прогонов 1.35 м по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролете,

при пролете.

Расчет прогонов.

При шаге конструкций 4.5 м используем разрезные прогоны.

Рис.1.4

Принимаем сечение прогона из бруса размером 175х150 мм, согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Шаг прогонов- 1.35 метра.

Сбор нагрузок.

Таблица 1.2

Наименование нагрузки

Норм. Нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

мягкая черепица RUFLEX8 кг/м

0.08

1.05

0.084

2.

защитный настил (сплошной) – доска125х25 мм

0.025*5=0.125

1.1

0.138

3.

Рабочая доска 125х50 мм через 300мм b/с

0.05х.125х5/0.3=

0.104

1.1

0.115

4.

Утеплитель ROCKWOOLLightMATкг/м3толщиной 150 мм

0.3*0.15=0.045

1.2

0.054

5.

пароизоляция - паронепроницаемая полимерный материал Strotex110Pi70 г/м2

0.0007

1.2

0.00084

6.

Прогон 175х150

0.175*0.15*5/1.35=

=0.097

1.1

0.107

7.

Подшивка из досок 25 мм

0.025*5=0.125

1.1

0.138

Итого постоянная нагрузка

0.577

0.637

8.

Временная нагрузка-

- снеговая 3 район

1.26

1.8

Итого полная нагрузка

1.837

2.437

Где ;- ширина сечения рабочего настила и прогона;

-высота сечения прогона;

-объёмный вес древесины;

4 - шаг прогонов;

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

Полная нагрузка на 1 пог. метр при шаге прогонов В=1.35м:

нормативная qн =1.837*1.35=2.48 кН/м

расчётная qр =2.437*1.35=3.29 кН/м

-где 1.35 шаг прогонов.

Расчетные характеристики материалов 2 сорта.

Расчетное сопротивление древесины изгибу Rи=15 МПа

Модуль упругости древесины Е=10000000 КПа

При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб.

Рис.1.5

b=150ммh=175мм.

Геометрические характеристики сечения:

- момент сопротивления

-момент инерции

Расчёт по первому предельному состоянию.

Проверка прогона на прочность.

Расчетная нагрузка и изгибающий момент при

5

Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб.

Относительный прогиб прогона

, где

- предельный прогиб прогона, полученный по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролётах

при пролёте

при пролёте

Запас по прочности составляет6.8%.

Предельное состояние

                                     

2. Метод предельных состояний

Метод предельных состояний - современный метод расчёта строительных конструкций, относящийся к полувероятностным методам.

В соответствии с методом расчёта по предельным состояниям вместо ранее применявшегося единого коэффициента запаса прочности по методу допускаемых напряжений используется несколько, учитывающих особенности работы сооружения, независимых коэффициентов, каждый из которых имеет определённый вклад в обеспечение надёжности конструкции и гарантии от возникновения предельного состояния.

Метод предельных состояний, разработанный в СССР и основанный на исследованиях под руководством профессора Н. С. Стрелецкого, введён строительными нормами и правилами в 1955 году и в Российской Федерации является основным методом при расчёте строительных конструкций.

Этот метод характеризуется полнотой оценки несущей способности и надёжности конструкций благодаря учёту:

  • особенностей работы отдельных видов конструкций;
  • пластических свойств материалов.
  • вероятностных свойств действующих на конструкции нагрузок и сопротивлений этим нагрузкам;

Расчёт конструкции по методу предельных состояний должен гарантировать не наступление предельного состояния.

С 1955 г. расчёты строительных конструкций выполняются по методу предельных состояний. Предельными называют состояния, при которых конструкция, здание или сооружение перестаёт удовлетворять заданным требованиям в процессе возведения и/или эксплуатации. Ни один проект конструкций, зданий и сооружений в Советском Союзе, далее в Российской Федерации, не осуществлялся на практике без расчетов по методу предельных состояний.

Различают две группы предельных состояний.

Первая группа характеризуется потерей устойчивости и полной непригодностью к дальнейшей эксплуатации. Этот расчёт позволяет предотвратить: 1) хрупкое, вязкое, усталостное или иное разрушение расчёт по прочности; 2) потерю устойчивости положения конструкции расчёт на опрокидывание или скольжение; 3) потерю устойчивости формы расчёт на общую или местную устойчивость тонкостенных элементов и др.

Вторая группа предельных состояний характеризуется наличием признаков, при которых эксплуатация конструкции или сооружения хотя и затруднена, но полностью не исключается, т. е. она непригодна к нормальной эксплуатации. Расчёты по этой группе предельных состояний должны предотвратить чрезмерные перемещения, а также образование или чрезмерное раскрытие трещин в железобетонных конструкциях.

Наступление того или иного предельного состояния зависит от величины внешних нагрузок и воздействий, физико-механических характеристик материалов, условий работы конструкций и их элементов. Но все эти факторы обладают определённой изменчивостью и могут отличаться от установленных строительными нормами и правилами. Поэтому в расчётах по методу предельных состояний разработана и применяется система поправочных коэффициентов.

Предельное состояние оснований » Строительство и ремонт: теория и практика


Предельными состояниями конструкции называют такие состояния, при которых она теряет несущую способность или перестает удовлетворять своему назначению из-за недопустимых деформаций или местных повреждений, например трещин в железобетоне.
Предельными состояниями основания считаются такие, в результате которых возникают предельные состояния самого сооружения.
Различают два вида предельных состояний основания:
I — расчет основания по прочности и устойчивости;
II — появление осадок, недопустимых для сооружения.
Ввиду большой сжимаемости грунтов по сравнению с такими строительными материалами, как сталь, бетон и другие (в 500—1000 раз), основным обычно оказывается второе предельное состояние.
Потеря несущей способности основания обычно влечет за собой потерю устойчивости сооружения, а недопустимые осадки ведут к разрушению сооружения.
Расчет основания по несущей способности, т. е. на прочность, сводится к выполнению условия

где N — давление на основание от расчетных нагрузок здания или сооружения в наиболее невыгодной комбинации;
Ф — несущая способность основания для давления того же направления и положения.
Величины расчетных нагрузок получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки n, учитывающие возможные отклонения фактических нагрузок от нормативных. Значения этих коэффициентов колеблются в пределах от 1,1 до 1,4. Для давления грунтов принимается коэффициент перегрузки 1,2.
Несущую способность основания следует принимать равной предельному давлению, найденному по расчетным значениям физико-механических характеристик грунтов (объемного веса, угла внутреннего трения и удельного сцепления).
Коэффициент однородности грунтов, учитывающий их неоднородность, неточность определения и изменчивость характеристик во времени, принимается равным 0,8—0,9.
Надо иметь в виду, что промышленные и гражданские здания и сооружения лишь в редких случаях теряют устойчивость из-за потери основанием несущей способности.
Расчет оснований зданий и сооружений по несущей способности грунта делается при наличии регулярно действующих горизонтальных нагрузок, например, для подпорных стен, а также для зданий и сооружений, строящихся на откосах. В последнем случае возникает опасность сдвига здания или сооружения в сторону подошвы откоса вместе с массивом основания.

Расчет основания по второму предельному состоянию сводится к выполнению условия: ожидаемые, т. е. расчетные деформации основания (осадка, крен) должны быть меньше или равны предельным величинам этих деформаций, т. е.:

Расчетные величины осадок S определяются по одному из методов, разработанных в механике грунтов.
Величины предельных деформаций Sпр были установлены на основании изучения совместной работы основания и конструкции зданий в процессе их строительства и эксплуатации. Предельные деформации зданий и сооружений связаны с деформациями оснований и могут характеризоваться следующими видами деформаций оснований:
1) равномерной осадкой (рис. 56, а). В этом случае поверхность фундамента опускается параллельно самой себе. Этот вид деформаций вызывает только перемещение сооружения без его деформирования;
2) средней величиной осадки, определяемой по осадкам не менее чем трех фундаментов, расположенных в пределах здания. Абсолютная осадка отдельного фундамента не должна превышать средней осадки больше чем на 50%;

3) разностью осадок двух соседних фундаментов — перекосом или креном (рис. 56, б). Перекосом называется разность осадок двух отдельных опор, отнесенная к расстоянию между ними. Креном называется разность осадок двух крайних точек фундамента, отнесенных к расстоянию между ними. Крен характеризуется тангенсом угла наклона фундамента и определяется по следующей формуле:

где S1 и S2 — осадки двух точек фундамента;
l — расстояние между этими точками;

4) относительным прогибом (перегибом). В случае различных величин осадок поверхности основания образуется вогнутость (прогиб) или выпуклость (перегиб) (рис. 57), который определяется по следующей формуле:

где S1 и S3 — осадки концов рассматриваемого участка;
S2 — наибольшая или наименьшая осадка на том же участке;
l — расстояние между точками с осадкой S1 и S3.
Деформации основания могут быть одновременно нескольких видов, но все они не должны превышать соответствующих предельных деформаций, установленных строительными нормами для проектируемых зданий, значения которых приведены в табл. 18 и 19.

Предельные состояния. Нагрузки и воздействия.-Энциклопедия

Предельные состояния.

Нагрузки и воздействия.

Под предельными понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной,

вследствие потери способности сопротивляться внешним нагрузкам или в результате большого прогиба или внешних повреждений. В соответствии с этим установлены 2 группы предельных состояний:

 I – расчет по несущей способности;

II – расчет по непригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет по I группе предельных состояний выполняется с целью предотвращения разрушения конструкции (расчет по прочности), потери устойчивости формы конструкции (расчет на продольный изгиб).

 – расчет по прочности.

 - расчет по устойчивости.

 - коэффициент продольного сечения или коэффициент устойчивости.

Этот расчет выполняется с целью предотвращения разрушения конструкции

(расчет по прочности) или потери устойчивости конструкции (расчет на продольный изгиб).

 

Расчет по II группе предельных состояний.

Этот расчет имеет цель не допустить развития чрезмерных  деформаций ( прогибов ), исключить образования трещин или ограничить ширину их раскрытия.

Расчет по I группе предельных состояний является основным и используется при подборе сечений. Расчет по II группе производится для тех конструкций, которые, будучи прочными, теряют свои эксплуатационные качества вследствие чрезмерных прогибов, образования трещин или чрезмерного их раскрытия, приводящего к преждевременной коррозии арматуры.

 

ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 27. Москва, 2015, стр. 401-402

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. Н. Леонтьев

Диаграмма Прандтля.

ПРЕДЕ́ЛЬНОЕ СОСТОЯ́НИЕ в строи­тель­ной ме­ха­ни­ке, со­стоя­ние, при ко­то­ром вся сис­те­ма (или её часть) за счёт по­яв­ле­ния пла­стич. де­фор­ма­ций пре­вра­ща­ет­ся в гео­мет­ри­че­ски из­ме­няе­мую. Для пла­стич­но­го ма­те­риа­ла пре­дель­ным обыч­но счи­та­ет­ся на­пря­жён­ное со­стоя­ние, ко­то­рое со­от­вет­ст­ву­ет воз­ник­но­ве­нию за­мет­ных ос­та­точ­ных де­фор­ма­ций, при этом за­ви­си­мость ме­ж­ду на­пря­же­ния­ми σ и де­фор­ма­ция­ми ε опи­сы­ва­ет­ся уп­ро­щён­ной диа­грам­мой иде­аль­но­го yпpyгоплаc­ти­чеcкого те­ла или диа­грам­мой Пран­дт­ля (рис.), в со­от­вет­ст­вии с ко­то­рой на­пря­же­ние при дос­ти­же­нии пре­де­ла те­ку­че­сти σТ ос­та­ёт­ся по­сто­ян­ным сколь угод­но дол­го.

Та­кой под­ход из­бав­ля­ет от «точ­но­го» рас­чё­та кон­ст­рук­ции, при­во­дя­ще­го, как пра­ви­ло, к дос­та­точ­но гро­мозд­ким и слож­ным вы­чис­ле­ни­ям. Ес­ли для кон­ст­рук­ции мож­но пред­по­ло­жить неск. раз­лич­ных П. с., ис­тин­ным бу­дет то, для ко­то­ро­го на­груз­ка ока­жет­ся наи­мень­шей.

По­сколь­ку П. с. ото­жде­ст­в­ля­ет­ся с раз­ру­ше­ни­ем, этот ме­тод рас­чё­та по­лу­чил назв. «ме­тод рас­чё­та по раз­ру­шаю­щим на­груз­кам». Своё раз­ви­тие он по­лу­чил в СССР в сер. 20 в. бла­го­да­ря ра­бо­там А. А. Гвоз­де­ва, А. Р. Ржа­ни­цы­на и др. См. так­же Пла­стич­ность.

Состояние элемента предельное - Энциклопедия по машиностроению XXL

Прогноз субкритического развития трещины при вязком разрушении во многих случаях, как известно, проводится на основании концепции /д-кривых. Данная концепция весьма формальна и не отражает физической сущности рассматриваемого явления. Так, увеличение сопротивления росту трещины по мере ее развития, выраженное зависимостью Jr AL), связано с неоднозначностью описания НДС у вершины движущейся трещины с помощью /-интеграла реально сопротивление разрушению материала у вершины растущей трещины (критическая деформация е/) остается постоянным. Кроме того, Уд-кривые не инвариантны к схеме нагружения и типу образца, что ставит под сомнение их использование для анализа предельных состояний элементов конструкций с трещинами.  [c.266]
При наличии дефектов и повреждений оборудования, характеристики которых не удовлетворяют требованиям научно-технической документации, и изменении свойств металла, не предусмотренном ТУ, оценивают фактическую нагружен-ность конструкций и согласно [36, 57, 65, 88, 92, 105, 125-132] проводят дополнительный расчет прочности их элементов с учетом выявленных негативных факторов. При этом уточняют механизмы повреждений металла оборудования, его ПТС (в том числе основные), устанавливают критерии предельного состояния элементов конструкций. Основными ПТС, как правило, являются дефекты сварных соединений несплошности в основном металле оборудования коррозионные повреждения  [c.166]

Предельные и допускаемые состояния элементов машин и сооружений.  [c.67]

Итак, соотношения (25.25) и (25.26) в линейной механике разрушения являются основными. С их помощью можно рассчитывать предельные состояния элементов конструкций с трещиной, а также  [c.737]

Исследование предельных состояний элементов конструкций при сложных напряженных состояниях и сложных траекториях нагружения.  [c.746]

Анализ и систематизация внешних нагрузок с последующей оценкой ресурса ВС или силовых элементов конструкции двигателя имеет конечной целью наиболее точную оценку возникающего напряженного состояния для оценки возможного предельного состояния с возникшей и развившейся трещиной. Предельное состояние по критерию зарождения трещины или по критерию достижения размера трещины, при котором реализуется быстрое неуправляемое окончательное разрушение элемента конструкции, достигается при напряженном состоянии элемента конструкции, оценка которого выполняется на основе различной информации.  [c.28]

Поэтому для определения предельного состояния элемента конструкции необходимо не только учитывать наличие начального дефекта на масштабном микроскопическом уровне, но и в последующем процессе увеличения длины трещины возникает возможность проведения контроля с обоснованной периодичностью для ее своевременного выявления. Используемые в расчетах коэффициенты запаса прочности при установлении ресурса по критерию усталостной прочности несут на себе смысловую нагрузку наиболее полного учета всех возможных несоответствий между предполагаемыми условиями эксплуатационного нагружения и условиями, воспроизводимыми в испытаниях. Они включают многообразие факторов, влияющих на рассеивание усталостной долговечности, в том числе и при наличии малых по величине дефектов типа трещин.  [c.47]


Область th > th отвечает автомодельным условиям и используется для определения вязкости разрушения материала независимо от толщины пластины. Для реальной конструкции, как правило, имеет место f(th/th) > 1. Поэтому после установления предельного состояния образца с трещиной при его разной толщине можно перейти к оценке предельного состояния элемента конструкции по соотношению (2.8).  [c.106]

Согласно соотношению (2.31), предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной достигается в эксплуатации при том же уровне напряжения, которое конструктор закладывал в расчет, если им были з тены все те факторы, что были реализованы в момент страгивания трещины. Различие расчетной и реализованной величины уровня напряжения в момент разрушения элемента конструкции определяется факторами, которые оказали влияние на работу разрушения, но не рассматривались конструктором при проведении оценок допустимого уровня напряжения.  [c.118]

Таким образом, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной в эксплуатации достигается при некотором уровне эквивалентной вязкости разрушения материала. В результате этого предельная длина трещины может быть отлична от той, что соответствует стандартным условиям испытаний материала. Это отличие полностью определяется величинами поправочных функций на реализуемые условия нагружения. Введение представления об эквивалентных характеристиках материала для описания его поведения в условиях эксплуатации позволяет после разрушения элемента конструкции проводить оценку значимости факторов эксплуатационного воздействия на материал в момент его разрушения.  [c.118]

В настоящее время вопросы термоциклической прочности образуют комплекс теоретических разработок термопластичности, ползучести и релаксации при переменных нагружениях, анализа предельных состояний элементов, оценки их несущей способности и формоизменения, критериев образования и распространения трещин, а также системы методов и средств экспериментального определения полей термоциклических деформаций, распространения трещин, ресурса несущей способности и формоизменения, осуществляемых на объектах в натуре и моделях.  [c.3]

Однако остаточные усилия имеют свои пределы, точка 2, отвечающая состоянию элемента I, не может подняться выше соответствующей предельной линии ( п). Таким образом, диапазон упругой работы (по усилиям в элементе /) не может превысить удвоенного усилия текучести. При более высоких перепадах температуры теплосмены будут сопровождаться знакопеременным течением (рис. 5).  [c.16]

Возможность раздельного определения упругой с , и пластической Ср составляющих деформаций с помощью соотношений (2.114) обеспечивает решение ряда прикладных задач по оценке предельного состояния элементов конструкций при статической и циклической нагрузках, а также при расчете деформаций ползучести в условиях длительного статического нагружения [ 28 ].  [c.94]

Некоторые элементы автоматических систем и машин в процессе работы достигают периода старения, характеризующегося повышенной интенсивностью отказов. Если это приводит к существенному снижению эффективности использования систем, то возникает необходимость в устранении из систем элементов, достигших определенного срока службы. Этот срок будет определять предельное состояние элементов, которое в данном случае является характеристикой, общей для всех изделий такого типа.  [c.45]

Характерной особенностью задач, которые при этом решались, является учет влияния на напряженное состояние и предельную несущую способность элементов конструкций таких факторов, сопутствующих реальным условиям эксплуатации, как высокие или низкие  [c.13]

Удачные попытки построения кинетического уравнения повреждений керамики при сложном напряженном состоянии элемента материала, по-видимому, неизвестны. При построении такого уравнения необходимо, прежде всего, подобрать подходящее выражение приведенного напряжения а (см. п. 3.5), причем вопрос осложняется тем, что это напряжение является не только функцией всех компонентов напряжений, но зависит еще и от выбранного квантиля распределения их предельных значений. В условиях пропорционального нагружения этот квантиль может быть общим для всех компонентов напряжений, между которыми существуют постоянные отношения. Далее целесообразно использовать наиболее простые уравнения типа (3.2) или (3.14), (4.46), заменяя в них напряжение 0 приведенным напряжением Р) причем, как уже указывалось, коэффициенты Ант также зависят от вероятности разрушения.  [c.150]


Вместе с тем следует отметить, что разработанная программа, помимо ее самостоятельного использования, может быть включена в качестве последовательно загружаемого отдельного модуля в комплексы программ расчетно-экспериментального исследования напряженно-деформированных и предельных состояний элементов конструкций по ряду основных критериев несущей способности.  [c.260]

Машины VI категории могут считаться наиболее совершенными машинами или машинами будущего. Отличительной особенностью конструктивных элементов этих машин является то, что они неремонтопригодны, т. е. так хорошо рассчитаны, имеют настолько удачные формы, размеры и сочетание применяемых материалов, способов их обработки и т. п., что предельное техническое состояние элемента или предельный износ какой-либо одной поверхности (или части поверхности) наступает лишь тогда, когда достигается предельное техническое состояние или предельный износ всех других поверхностей, выход из строя и полная непригодность к дальнейшему использованию всего конструктивного элемента. Кроме того, предполагается, что в этих машинах полностью решен вопрос о кратности сроков службы деталей в узлах и агрегатах исходя из весовых и других требований к конструкции машины.  [c.71]

Существует несколько методик определения временных и остаточных сварочных напряжений. Как правило, при определении деформаций и напряжений вводится ряд допущений, которые заключаются в том, что теплофизические характеристики металла, его модуль упругости Е принимаются не зависящими от температуры, а предел текучести и предел прочности идеальной диаграммой упругопластического тела. Кроме того, принимается, что напряжения при сварке одноосны, поперечные сечения остаются в процессе деформирования плоскими, а температурное состояние в свариваемом элементе предельное.  [c.500]

Индивидуальный ресурс рассматривается как максимальное приближение во времени к предельному состоянию элементов паропроводов (например, трубных элементов, сварных соединений) при сохранении требований к их надежной эксплуатации. Сроки индивидуального ресурса устанавливаются из результатов углубленного диагностирования (с оценкой структуры, свойств и накопленной поврежденности металла), анализа условий эксплуатации, фактических размеров и особенностей конструкции сварных деталей (изделий), а также расчетной оценки напряженного состояния и анализа повреждения сварных соединений.  [c.202]

При оценке предельного состояния элементов современных конструкций для описания процессов неупругого деформирования (пластичности и ползучести) материала при сложном нагру-  [c.256]

Примем для удобства, что начало координат находится в центре прямоугольника, а ось дс параллельна оси балки. При уменьшении продольного размера элемента слагаемые, содержащие множителем координату х, будут давать все меньший вклад в энергию деформации. Предельное деформированное состояние элемента характеризуется величинами  [c.223]

Многие конструкции этого типа в процессе работы испытывают многократное нагружение усилиями, порождающими в них повторные пластические деформации с ограниченным за весь ресурс числом циклов (измеряемым тысячами). Эти повторные пластические деформации являются причиной возникновения трещин малоцикловой усталости в этом случае рассматривают малоцикловые предельные состояния элементов конструкций, как такие.  [c.6]

Глава 7. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН  [c.118]

Техническое состояние конструкции идентифицируется по техническому состоянию ее элементов и определяется техническим состоянием элемента, ближайшим к предельному.  [c.15]

Техническое состояние элемента конструкции определяется зоной ее элемента, техническое состояние которой ближе всего к предельному.  [c.15]

В реальных условиях эксплуатации в конструкции могут достигаться одно или несколько предельных состояний. Достижение одного предельного состояния может привести к появлению другого. Так, разгерметизация или течь конструкции может быть следствием достижения таких предельных состояний элемента конструкции, как вязкое, хрупкое, усталостное разрушение.  [c.19]

В ряде случаев установлению вида предельных состояний способствует анализ отказов, повреждений и аварийных ситуаций в конструкции. В значительной степени возможность достижения конструкцией того или иного предельного состояния устанавливается по результатам диагностирования технического состояния элементов и всей конструкции в целом.  [c.19]

Глава 3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ  [c.130]

Эти методы могут быть охарактеризованы следующим образом. На основании исследования процессов деформации и разрушения определяют состояние элемента конструкции, при котором произойдет его разрушение или деформации получат недопустимую величину и примут нежелательный характер опасное или предельное состояние). Вместе с тем устанавливают и величины, которые могут численно охарактеризовать это состояние для различных материалов при различных внешних воздействиях (расчетные характеристики прочности и деформируемости материалов). Используя эти характеристики, путем расчета определяют нагрузку или иное внешнее воздействие, соответствующее предельному состоянию предельная нагрузка, предельное внешнее воздействие). Исходя из предельной нагрузки предельного внешнего воздействия), устанавливают нагрузку внешнее воздействие), которая не должна быть превышена в процессе изготовления и эксплуатации конструкции допускаемая нагрузка, допускаемое внешнее воздействие). При известной допускаемой нагрузке допускаемом внешнем воздействии) оказывается возможным установить, является ли действующая на заданный элемент конструкции нагрузка допускаемой произвести проверку прочности и деформируемости), или же подобрать геометрические размеры элемента из заданного материала так, чтобы действующая на него нагрузка не превосходила допускаемой провести подбор сечения элемента).  [c.13]


Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.).  [c.356]

Проводят оценку полученных значений ПТС объекта, их соответствия требованиям научно-технической и проектноконструкторской документации. При отсутствии отклонений от требований диагностика оборудования, выполняемая в пределах расчетного ресурса, заверщается. При наличии отклонений основные ПТС диагностируемого объекта определяют согласно [74-76, 124]. Подлежит уточнению (относительно требований научно-технической документации) система предельных состояний элементов конструкций и критериев их оценки, а также необходимость в дополнительных расчетах и экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния оборудования и свойств материалов.  [c.166]

Масштабный множитель а определяет изменение — уменьшение— геометрических (в пространстве состояний) характеристик аттрактора на каждом шаге удвоений периода этими характеристиками являются расстояния между элементами предельных циклов на оси х. Поскольку, однако, каждое удвосиие сопровождается еще и увеличением числа элементов цикла, это утверждение должно быть конкретизировано и уточнено. При этом заранее ясно, что закон изменения масштаба не может быть одинаковым для расстояний между всякими двумя точками ). Действительно, если две близкие точки преобразуются через почти линейный участок функции отображения, расстояние между ними уменьи1ится в а раз если же преобразование про-  [c.177]

Предельные состояния и предельные нагрузки. В конструкциях, т. е. в инженерных сооружениях и особенно в машинах, возможны весьма разнородные повреждения, приводящие к потере работоспособности. Те из них, которые проистекают от недостаточной статической прочности или от усталости, были рассмотрены выше. Однако к потере работоспособности может привести и чрезмерное нагревание кинематической пары, в результате которого произойдет сваривание ее элементов и потеря подвижности. Потерю работоспособности могут вызвать также и сильная вибрация, чрезмерная упругая деформация и многое другое. Напряженное состояние конструкции называется предельным, если самое незначительное превышение соответствующих ему напряжений ведет к потере работоспособности. В зависимости от вида потери работоспособности для одной и той же конструкции существуют несколько предельных состояний, каждое для своего вида. Всякое предельное состояние появляется под действием вызывающей его нагрузки, которую называют предельной нагрузкой. Как ясно из сказанного, для одной и той же конструкции существует целый ряд предельных нагрузок. Разумеется, действительная нагрузка должна быть меньще наименьшей из них.  [c.176]

Уравнение (4.5) при всей своей привлекательности имеет общий недостаток — в него введена предельная величина КИН (вязкость разрушения), что для его практического использования при анализе процесса усталостного разрушения элементов авиационных конструкций вносит существенную неопределенность. Как было показано в главе 2, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной определяется широким спектром величин вязкости разрушения, поскольку она существенно зависит от условий нагружения. Не менее сложным является вопрос об определении величины показателя степени в соотношении (4.4). Он не может быть рассмотрен как интегральная характеристика затупления трещины по некоторому отрезку ее фронта с переменной кривизной и ориентировкой направления локального подрастания трещины. Тем более что параметры зоны затупления (зоны вытягивания) — ее высота и ширина — тоже существенно зависят от условий нагружения, например от температуры (см. главы 2 и 3). Наконец, как было показано выше, пластическое затупление вершины трещины происходит в каждом мезотуннеле индивидуально . Оно существенно зависит от того, каким образом сформированы перемычки между мезотунне-лями. Перемычки не только определяют условия раскрытия вершины мезотуннеля, но и влияют на величину скорости роста трещины, при которой  [c.189]

Широкое применение конструкций из композитов немыслимо без точного определения их несущей способности и, следовательно, без умения надежно предсказывать предельные напряжения и деформации каждого конкретного композита в условиях эксплуатации. Как правило, основным источником информации о прочностных свойствах композита являются испытания в условиях одноосного напряженного состояния, тогда как в реальных конструкциях материал находится в сложном напряженном состоянии. Элементы современных силовых конструкций из композитов составляются обычно из различно ориентированных однонаправленных слоев, уложенных в определенной последовательности по толщине. Прочностные свойства слоистых композитов в отличие от изотропных и однородных материалов обладают отчетливо выраженной анизотропией. Более того, достижение  [c.140]

Рассмотрим процесс монотонного увеличения нагрузки F в предыдущей конструкции. В этом случае напряжение (т з) растет быстрее, чем напряжение Г( ). Рано или поздно напряжение (Т(з) достигает предела текучести ау, в случае применения пластичного материала для элементов конструкции. Среди инженеров-машиностроителей такое состояние считается предельным, а соответствующая нагрузка — предельной пред. Допускаемая на-фузка принимается равной отношению предельной нагрузки к нормативному коэффициенту запаса  [c.77]

При оценке прочности и ресурса элементов конструкций, работающих в условиях малоциклового нагружения при переменных температурах и сложнонапряженном состоянии, возникают две связанные задачи определение напряженно-деформированного состояния элементов конструкций при работе материала максимально нагруженных зон за пределами упругости, когда развиты упру-гонластические деформации и деформации ползучести, и на базе полученной информации оценка запасов прочности и долговечности при малоцикловом неизотермическом нагружении. Характер протекания процесса деформирования за пределами упругости и циклические деформации, определяющие формирование предельного состояния материала, зависят от режима термосилового воздействия на деталь и параметров термомеханической нагруженности максимальная температура, градиент температур, длительность и форма термического и силового циклов нагружения и др.), а также сочетания нестационарных режимов нагружения в период эксплуатации изделия.  [c.11]


Методы экспериментального определения характеристик тре-щиностойкости в условиях упругопластического деформирования требуют схематизации накопленного опыта испытаний. В этой области значительное развитие и наиболее широкое практическое приложение среди критериев нелинейной механики разрушения получили раскрытие трещины [11-13], коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области [14], энергетический З-интеграл [15-17] и предел трещиностойкости 1 [18-19], позволяющие анализировать закономерности разрушения, напряженно-деформированное состояние в вершине трещины на стадии ее инициации при значительных пластических деформациях и общей текучести материала, а также проводить оценку предельных состояний элементов конструкций с трещинами.  [c.20]

Характерно, что у Галилея прочность связана с предельным состоянием элемента, а вот как ведет себя элемент в рабочем состоянии, было еще неведомо. Первым, кого осенила догадка о том, что твердые тела не совсем твердые, что они реагируют на приложенные к ним силы, был Роберт Гук (1635—1703). Этого страстного изобретателя отличала буйиая фантазия и оригинальное мышление. Он не только сделал массу удивительных изобретений — карданную передачу, ареометр, проекционный фонарь, термометр и многое другое,— но и высказал множество идей из сферы деятельности передовых ученых его времени, а это почти всегда порождало споры о приоритете на крупные открытия, такие, как печально известная тяжба с Исааком Ньютоном о приоритете на закон всемирного тяготения. Отражением борьбы за приоритет была и вышедшая в 1676 г. рабо-.  [c.20]

Предельные состояния, несущая способность и запасы прочности. Нроч-ность элементов конструкций оценивается на основе сопоставления возникающих в них усилий от действующих механических нагрузок, тепловых, магнитных и других полей с теми усилиями, которые приводят эти элементы в предельные состояния. Критерии предельных состояний различны в зависимости от условий работы конструкций, механических свойств применяемых материалов, режимов нагружения и тепловых условий.  [c.5]

Учитывая это обстоятельство, некоторые инженеры рекомендовали ) назначать размеры поперечных сечений для элементов сооружений, исходя из предельного сопротивления. Они указывали, что если распределение напряжений в сечении при достижении предельдого сопротивления представляется эпюрой (рис. 200, б), то легко может быть найдена и соответствующая этому состоянию материала предельная нагрузка. Например, для однопролетной балки с защемленными концами, нагруженной в середине пролета (рис. 201, а), мы можем заключить, что окончательная утрата ею несущей способности наступит, когда предельное значение М изгибающего момента будет достигнуто в трех сечениях а, Ъ, с. Всякое дальнейшее загружение приведет ее в состояние, тождественное с состоянием двух шарнирно соединенных между собой двухшарнирных брусьев (рис. 201, б). Величина предельной разрушающей нагрузки определится тогда из соответствующей эпюры изгибающих моментов (рис. 201, а), которая дает нам  [c.509]


Первая группа - предельное состояние

Первая группа - предельное состояние

Cтраница 2


Расчет трубопроводов производится по предельным состояниям: а) по первой группе предельных состояний - по прочности и устойчивости; б) по второй группе предельных состояний - для трубопроводов, величина деформации которых может затруднить нормальную эксплуатацию их и ограничить применение.  [17]

Прогиб для трубопроводов, прокладываемых по балочной схеме, расчет которых ведется только по первой группе предельных состояний, ограничивается Vsoo размера пролета. Трубопроводы, в которых может скапливаться конденсат, или которые являются несущей конструкцией для других трубопроводов, где может скапливаться конденсат, проверяются по второй группе предельных состояний. Конструктивные характеристики таких трубопроводов должны обеспечить их прогиб, не препятствующий образованию непрерывного одностороннего уклона для стока конденсата, заданного технологическим заданием.  [19]

Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по двум группам предельных состояний: по несущей способности - первая группа предельных состояний; по пригодности к нормальной эксплуатации - вторая группа предельных состояний.  [20]

Расчеты прочности грунтов основания и устойчивости фундамента на сдвиг и опрокидывание ведут на различные сочетания нагрузок, учитываемых в расчетах по первой группе предельных состояний.  [21]

Размеры сечения фундамента и его армирование определяют как из расчета прочности на воздействия, вычисленные при нагрузках и сопротивлении материалов по первой группе предельных состояний.  [22]

При расчете изгибаемых элементов конструкций на прочность используются методы, рассмотренные в § 3.7. При расчете строительных конструкций применяется метод расчета по первой группе предельных состояний; в машиностроении - метод допускаемых напряжений. В подавляющем большинстве случаев решающее значение на прочность элементов конструкций оказывают нормальные напряжения, действующие в крайних волокнах балок и лишь в некоторых случаях касательные напряжения, а также главные напряжения в наклонных сечениях. Во всех случаях наибольшие напряжения, возникающие в балке, не должны превышать некоторой допустимой для данного материала величины.  [23]

Металлические конструкции рассчитываются по двум группам предельных состояний: по потере несущей способности и по непригодности к нормальной эксплуатации. По первой группе предельных состояний производятся расчеты на прочность, устойчивость и выносливость.  [24]

Расчет проводим только по первой группе предельных состояний. Плита размером 5760X2000X220 мм имеет десять круглых пустот.  [26]

При расчете на прочность по допускаемым напряжениям вводится один общий коэффициент запаса. Расчет на прочность по первой группе предельных состояний отличается более гибким подходом к назначению необходимого запаса прочности. При этом вместо одного коэффициента запаса вводятся несколько коэффициентов.  [27]

Поэтому за предельное принимают такое состояние конструкции, при котором в ней от многократно повторяющейся нагрузки возникают напряжения, равные пределу выносливости. Такое состояние отнссится к первой подгруппе первой группы предельных состояний.  [28]

Задача сводится к определению расчетной длины подземного контура ГЭС, безопасной для данного напора по условиям фильтрационной прочности основания. Проверка фильтрационной прочности основания производится по первой группе предельных состояний.  [30]

Страницы:      1    2    3

Расчет предельного состояния - Designing Buildings Wiki

Расчет по предельным состояниям (LSD) относится к методам проектирования конструкций.

Степень нагрузки или других воздействий, воздействующих на конструкцию, может привести к «предельному состоянию», когда состояние конструкции больше не соответствует ее проектным критериям, таким как; пригодность к использованию, структурная целостность, долговечность и т. д. Предельные состояния - это условия потенциального отказа.

Все действия, которые могут произойти в течение расчетного срока службы конструкции, учитываются при использовании метода LSD, чтобы гарантировать, что конструкция остается пригодной для использования с соответствующими уровнями надежности.

LSD включает оценку действующих нагрузок на конструкцию, выбор размеров элементов для проверки и выбор соответствующих критериев проектирования. LSD требует, чтобы выполнялись два основных критерия: предельное состояние (ULS) и предельное состояние эксплуатационной пригодности (SLS).

Конечное предельное состояние - это конструкция, обеспечивающая безопасность конструкции и ее пользователей за счет ограничения нагрузки, испытываемой материалами. Чтобы соответствовать техническим требованиям к прочности и устойчивости при расчетных нагрузках, ULS должен выполняться как установленное условие.

ULS - это чисто эластичное состояние, обычно расположенное в верхней части его упругой зоны (примерно на 15% ниже предела упругости). Это контрастирует с предельным состоянием (US), которое включает чрезмерные деформации, приближающиеся к структурному разрушению, и находится глубоко в пластической зоне.

Если все учтенные изгибные, сдвиговые и растягивающие или сжимающие напряжения ниже расчетных сопротивлений, то конструкция будет удовлетворять критерию ULS. Безопасность и надежность можно предполагать, пока выполняется этот критерий, поскольку конструкция будет вести себя одинаково при повторяющихся нагрузках.

BS EN 1990 Еврокод - «Основы проектирования конструкций» описывает четыре предельных состояния:

Предельное состояние эксплуатационной пригодности - это конструкция, обеспечивающая удобство и пригодность конструкции. Сюда входят вибрации и прогибы (движения), а также растрескивание и долговечность. Это условия, которые не основаны на прочности, но все же могут сделать конструкцию непригодной для предполагаемого использования, например, они могут вызвать дискомфорт у людей в обычных условиях.

Это может также включать ограничения неструктурных вопросов, таких как акустика и теплопередача.

Требования SLS, как правило, менее жесткие, чем предельные состояния, основанные на прочности, поскольку безопасность конструкции не подвергается сомнению. Конструкция должна оставаться функциональной для предполагаемого использования, подвергаясь рутинной нагрузке, чтобы соответствовать критерию SLS.

Расчет предельного состояния - Designing Buildings Wiki

Расчет по предельным состояниям (LSD) относится к методам проектирования конструкций.

Степень нагрузки или других воздействий, воздействующих на конструкцию, может привести к «предельному состоянию», когда состояние конструкции больше не соответствует ее проектным критериям, таким как; пригодность к использованию, структурная целостность, долговечность и т. д.Предельные состояния - это условия потенциального отказа.

Все действия, которые могут произойти в течение расчетного срока службы конструкции, учитываются при использовании метода LSD, чтобы гарантировать, что конструкция остается пригодной для использования с соответствующими уровнями надежности.

LSD включает оценку действующих нагрузок на конструкцию, выбор размеров элементов для проверки и выбор соответствующих критериев проектирования. LSD требует, чтобы выполнялись два основных критерия: предельное состояние (ULS) и предельное состояние эксплуатационной пригодности (SLS).

Конечное предельное состояние - это конструкция, обеспечивающая безопасность конструкции и ее пользователей за счет ограничения нагрузки, испытываемой материалами. Чтобы соответствовать техническим требованиям к прочности и устойчивости при расчетных нагрузках, ULS должен выполняться как установленное условие.

ULS - это чисто эластичное состояние, обычно расположенное в верхней части его упругой зоны (примерно на 15% ниже предела упругости). Это контрастирует с предельным состоянием (US), которое включает чрезмерные деформации, приближающиеся к структурному разрушению, и находится глубоко в пластической зоне.

Если все учтенные изгибные, сдвиговые и растягивающие или сжимающие напряжения ниже расчетных сопротивлений, то конструкция будет удовлетворять критерию ULS. Безопасность и надежность можно предполагать, пока выполняется этот критерий, поскольку конструкция будет вести себя одинаково при повторяющихся нагрузках.

BS EN 1990 Еврокод - «Основы проектирования конструкций» описывает четыре предельных состояния:

Предельное состояние эксплуатационной пригодности - это конструкция, обеспечивающая удобство и пригодность конструкции.Сюда входят вибрации и прогибы (движения), а также растрескивание и долговечность. Это условия, которые не основаны на прочности, но все же могут сделать конструкцию непригодной для предполагаемого использования, например, они могут вызвать дискомфорт у людей в обычных условиях.

Это может также включать ограничения неструктурных вопросов, таких как акустика и теплопередача.

Требования SLS, как правило, менее жесткие, чем предельные состояния, основанные на прочности, поскольку безопасность конструкции не подвергается сомнению.Конструкция должна оставаться функциональной для предполагаемого использования, подвергаясь рутинной нагрузке, чтобы соответствовать критерию SLS.

Расчет предельного состояния - Designing Buildings Wiki

Расчет по предельным состояниям (LSD) относится к методам проектирования конструкций.

Степень нагрузки или других воздействий, воздействующих на конструкцию, может привести к «предельному состоянию», когда состояние конструкции больше не соответствует ее проектным критериям, таким как; пригодность к использованию, структурная целостность, долговечность и т. д.Предельные состояния - это условия потенциального отказа.

Все действия, которые могут произойти в течение расчетного срока службы конструкции, учитываются при использовании метода LSD, чтобы гарантировать, что конструкция остается пригодной для использования с соответствующими уровнями надежности.

LSD включает оценку действующих нагрузок на конструкцию, выбор размеров элементов для проверки и выбор соответствующих критериев проектирования. LSD требует, чтобы выполнялись два основных критерия: предельное состояние (ULS) и предельное состояние эксплуатационной пригодности (SLS).

Конечное предельное состояние - это конструкция, обеспечивающая безопасность конструкции и ее пользователей за счет ограничения нагрузки, испытываемой материалами. Чтобы соответствовать техническим требованиям к прочности и устойчивости при расчетных нагрузках, ULS должен выполняться как установленное условие.

ULS - это чисто эластичное состояние, обычно расположенное в верхней части его упругой зоны (примерно на 15% ниже предела упругости). Это контрастирует с предельным состоянием (US), которое включает чрезмерные деформации, приближающиеся к структурному разрушению, и находится глубоко в пластической зоне.

Если все учтенные изгибные, сдвиговые и растягивающие или сжимающие напряжения ниже расчетных сопротивлений, то конструкция будет удовлетворять критерию ULS. Безопасность и надежность можно предполагать, пока выполняется этот критерий, поскольку конструкция будет вести себя одинаково при повторяющихся нагрузках.

BS EN 1990 Еврокод - «Основы проектирования конструкций» описывает четыре предельных состояния:

Предельное состояние эксплуатационной пригодности - это конструкция, обеспечивающая удобство и пригодность конструкции.Сюда входят вибрации и прогибы (движения), а также растрескивание и долговечность. Это условия, которые не основаны на прочности, но все же могут сделать конструкцию непригодной для предполагаемого использования, например, они могут вызвать дискомфорт у людей в обычных условиях.

Это может также включать ограничения неструктурных вопросов, таких как акустика и теплопередача.

Требования SLS, как правило, менее жесткие, чем предельные состояния, основанные на прочности, поскольку безопасность конструкции не подвергается сомнению.Конструкция должна оставаться функциональной для предполагаемого использования, подвергаясь рутинной нагрузке, чтобы соответствовать критерию SLS.

Расчет предельного состояния - Designing Buildings Wiki

Расчет по предельным состояниям (LSD) относится к методам проектирования конструкций.

Степень нагрузки или других воздействий, воздействующих на конструкцию, может привести к «предельному состоянию», когда состояние конструкции больше не соответствует ее проектным критериям, таким как; пригодность к использованию, структурная целостность, долговечность и т. д.Предельные состояния - это условия потенциального отказа.

Все действия, которые могут произойти в течение расчетного срока службы конструкции, учитываются при использовании метода LSD, чтобы гарантировать, что конструкция остается пригодной для использования с соответствующими уровнями надежности.

LSD включает оценку действующих нагрузок на конструкцию, выбор размеров элементов для проверки и выбор соответствующих критериев проектирования. LSD требует, чтобы выполнялись два основных критерия: предельное состояние (ULS) и предельное состояние эксплуатационной пригодности (SLS).

Конечное предельное состояние - это конструкция, обеспечивающая безопасность конструкции и ее пользователей за счет ограничения нагрузки, испытываемой материалами. Чтобы соответствовать техническим требованиям к прочности и устойчивости при расчетных нагрузках, ULS должен выполняться как установленное условие.

ULS - это чисто эластичное состояние, обычно расположенное в верхней части его упругой зоны (примерно на 15% ниже предела упругости). Это контрастирует с предельным состоянием (US), которое включает чрезмерные деформации, приближающиеся к структурному разрушению, и находится глубоко в пластической зоне.

Если все учтенные изгибные, сдвиговые и растягивающие или сжимающие напряжения ниже расчетных сопротивлений, то конструкция будет удовлетворять критерию ULS. Безопасность и надежность можно предполагать, пока выполняется этот критерий, поскольку конструкция будет вести себя одинаково при повторяющихся нагрузках.

BS EN 1990 Еврокод - «Основы проектирования конструкций» описывает четыре предельных состояния:

Предельное состояние эксплуатационной пригодности - это конструкция, обеспечивающая удобство и пригодность конструкции.Сюда входят вибрации и прогибы (движения), а также растрескивание и долговечность. Это условия, которые не основаны на прочности, но все же могут сделать конструкцию непригодной для предполагаемого использования, например, они могут вызвать дискомфорт у людей в обычных условиях.

Это может также включать ограничения неструктурных вопросов, таких как акустика и теплопередача.

Требования SLS, как правило, менее жесткие, чем предельные состояния, основанные на прочности, поскольку безопасность конструкции не подвергается сомнению.Конструкция должна оставаться функциональной для предполагаемого использования, подвергаясь рутинной нагрузке, чтобы соответствовать критерию SLS.

2 состояния пределов обслуживания в текущей практике и доступной литературе | Калибровка технических условий проектирования бетонных мостов AASHTO LRFD на эксплуатационную пригодность

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним машинам богатого, репрезентативного текста каждой книги с возможностью поиска по главам.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

2 ПРЕДЕЛЫ УСЛУГ В ТЕКУЩЕЙ ПРАКТИКЕ И ДОСТУПНАЯ ЛИТЕРАТУРА 2.1 Краткое изложение современного состояния Для сбора данных о современном состоянии дел использовались два разных подхода. практики в отношении предельных состояний обслуживания. Сначала была отправлена ​​анкета на главный мост. Владельцы собирают данные о текущих практиках и определяют, есть ли новые предельные состояния услуг что владельцы мостов хотят быть включены в проектные спецификации.Во-вторых, литература поиск был проведен для просмотра предельных состояний услуг, используемых AASHTO LRFD и другими международные технические требования к проектированию мостов и изучение предыстории соответствующего проектирования положения. Краткое изложение результатов этих исследований представлено ниже. Подробная информация о состоянии Практика и поиск литературы представлены в Приложениях A и B, соответственно. 2.1.1 Анкета владельцев мостов Чтобы определить текущее состояние практики проектирования для предельного состояния обслуживания, анкета была разработана и разослана крупным владельцам мостов по всей Северной Америке, включая Министерства транспорта всех 50 штатов США, Министерство транспорта Канады Провинции, округ Колумбия и многие магистральные власти, мосты и комиссии.Опрос включал двадцать вопросов по следующим темам: • Изменения в загрузке спецификаций (загрузка HL93) для состояний пределов обслуживания • Проверка SLS под действием законных нагрузок как часть нормального проектирования процедура • Изменения в предельных значениях напряжений SLS для предварительно напряженных бетонных элементов. • Изменения существующих SLS для бетонных конструкций • Метод, использованный при проектировании для контроля растрескивания путем распределения арматуры. • Проверка бетонной надстройки и оснований на наличие дополнительной служебной нагрузки комбинации помимо тех, что в AASHTO LRFD • Проверка бетонных конструкций на наличие SLS при перегрузках • Растрескивание предварительно напряженных бетонных балок сразу после усилия предварительного напряжения релиз • Растрескивание предварительно напряженных бетонных балок в эксплуатации? • Повреждение концов торцов предварительно напряженных балок под компенсаторами • Использование метода эмпирического проектирования колод и производительность этих колод в услуга • Наблюдения за растрескиванием палубы • Тип арматурных стержней, используемых в новых палубах (т.е.е., черные полосы, с эпоксидным покрытием, оцинкованная, нержавеющая сталь и др.) • Средний срок службы бетонных настилов и основные причины замены настилов • Типы используемых бетонных надстроек • Проблемы с опорами в бетонных конструкциях • Растрескивание опор и опор • Средний срок службы бетонных оснований 7

• Проблемы усталости в бетонных надстройках • Использование покрытий в бетонных основаниях Было получено и проанализировано 29 ответов на анкету.Следующие выводы были сделаны из ответов на анкету: • Большинство владельцев мостов используют нагрузку HL-93 для предельных состояний обслуживания без модификации нагрузки. В случае внесения изменений изменения, по всей видимости, касаются вопросы, связанные с ограничениями веса для конкретных штатов и конфигурациями транспортных средств. • В процессе разработки около половины респондентов указали, что они обычно проверьте расчет на прочность при допустимых нагрузках в качестве дополнительного расчетного случая. Половина из них при этом также проверьте требования к расчету предельного состояния обслуживания при законных нагрузках, однако неясно, используются ли одни и те же ограничения для HL-93 и легальных грузов.• Около одной трети респондентов указали, что они используют более низкий предел растягивающего напряжения для предварительно напряженные бетонные элементы. â € Некоторые владельцы мостов используют измененные пределы прогиба или коэффициенты нагрузки для некоторых услуг. пределы. • Большинство владельцев мостов проверяют контроль над растрескиванием путем распределения армирование с использованием метода, указанного в AASHTO LRFD, хотя и с некоторым мостом владельцы изменяют требования, делая их более строгими. • Только один респондент указал, что они проверяют лимит дополнительных услуг, не существует в ААШТО ЛРФД.Это предельное состояние относится к ограничению армирования. напряжения под статической нагрузкой. Указывалось на отсутствие повсеместного использования дополнительных предельных состояний. что владельцы мостов не видят большой необходимости в добавлении новых предельных состояний служб в технические характеристики конструкции. • Около четверти респондентов указали, что проверяют некоторые предельные состояния услуг. при анализе конструкций для разрешительных транспортных средств. • Более половины респондентов указали, что наблюдают растрескивание в раннем возрасте на концах предварительно напряженные балки.Две трети трещин были наклонными, а оставшаяся часть вертикальное растрескивание. • Около двух третей респондентов указали на растрескивание предварительно напряженных бетон в эксплуатации. Однако частота появления трещин была невысокой (одна треть отчеты о растрескивании указали частоту менее 1% мостов, одна треть с указанием частоты от 1 до 5% и одной трети с указанием частоты от 5 до 10%). • Около четверти респондентов указали, что с помощью эмпирического метода расчета колоды для некоторых мостов.В одном случае респондент указал, что колоды, спроектированные с использованием этого В результате этого метода образовалось больше трещин, чем на палубах, спроектированных обычным способом. • По сообщениям, примерно в 80% ответов наблюдалось растрескивание палубы. Более половины зарегистрированных трещин происходит в поперечном направлении, а оставшиеся раскол между продольным и растрескиванием карты. Около 60% зарегистрированных трещин в колоде наблюдалось сразу после отверждения. • Около двух третей респондентов указали, что используют арматуру с эпоксидным покрытием почти во всех новых колод, четверть респондентов указали на использование черных полос, а оставшаяся часть - на использование оцинкованные прутки.Другие типы баров, такие как MMFX-бары, встречаются редко. • Средний срок службы бетонного настила, указанный респондентами, варьировался от 25 лет до полного мост жизни. Большинство респондентов указали, что деки заменяются из-за коррозии арматура или сам бетон в меньшем количестве заменяются из-за обширных растрескивание. • Около 60% респондентов указали, что наблюдали растрескивание бетонных опор и абатменты. Отсутствие картины наблюдаемого растрескивания указывает на то, что 8

проблем больше связаны с качеством изготовления и практикой детализации, чем с проектные положения.• Все респонденты указали, что повреждений из-за усталости арматуры не наблюдалось. стержни из предварительно напряженной стали или бетона. • Ответы на анкету показали, что большинство владельцев мостов применяют эту услугу. предельные состояния включены в AASHTO LRFD без изменений или с небольшими изменениями. Дополнительные предельные состояния, используемые владельцами мостов, оказались связаны либо с указанными владельцем транспортных средств, или для решения конкретной проблемы, которая, похоже, не разделяется другим мостом владельца, о чем свидетельствует отсутствие использования этих дополнительных предельных состояний другими владельцами.Копия анкеты и подробная разбивка ответов включены в Приложение. 2.1.2 Обзор литературы Был проведен всесторонний обзор литературы, чтобы найти информацию о калибровке предельные состояния обслуживания и определить фон предельных состояний обслуживания, существующих в настоящее время в проектные характеристики. Как правило, нет важной информации, относящейся к калибровке предельных состояний обслуживания. был найден. Большая часть найденной информации оказалась слишком общей, чтобы быть полезной.Многие из Обсуждаемые методы для уменьшения проблем с эксплуатационной пригодностью, связанных с неструктурными аспектами процесс проектирования, который не будет полезен при калибровке предельных состояний. Некоторые из источников, тем не менее, предоставлены полезные методы прогнозирования и определения последствий эксплуатационной пригодности такие проблемы, как ширина трещины, расстояние между трещинами и усталость предварительно напряженного бетона. Были рассмотрены несколько проектных спецификаций для определения предельных состояний обслуживания. включены в дизайн. Эти спецификации включают AASHTO LRFD, канадский национальный Кодекс и Еврокод.Состояния пределов обслуживания в каждом коде подробно описаны в Приложении А. включая предысторию положений. Полный список состояний лимита услуг в Еврокод включен в Приложение Б. 2.1.3 Общие характеристики других спецификаций 2.1.3.1 Реверсивные и необратимые предельные состояния SLS можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимые SLS - это те для которых не сохраняется никаких последствий нагрузки, превышающей указанные требования к обслуживанию, один раз груз снимается.Необратимые SLS - это те, для которых остаются последствия. Для Например, для бетонных конструкций предельное состояние ширины трещины с ограниченной шириной является обратимым пределом состояние, так как трещина закроется после снятия движущей нагрузки. С другой стороны, ширина трещины предельное состояние, определяемое большой шириной (например, 0,02 дюйма или 0,5 мм), необратимо, поскольку трещина не закроется полностью после снятия нагрузки. Из-за меньшего воздействия на безопасность необратимые SLS, которые не имеют отношения к безопасность пассажиров, откалиброваны с учетом более высокой вероятности отказа и соответствующего индекс надежности ниже, чем у предельных состояний по прочности.Обратимые SLS обычно бывают откалиброван с еще более низким индексом надежности. 9

2.1.3.2 Граничные состояния, управляемые нагрузкой, и не управляемые нагрузкой Разница между предельными состояниями, управляемыми нагрузкой и ненагруженными, в основном заключается в степени вовлечения внешних компонентов нагрузки в формулировку предельного состояния функция. В предельных состояниях, управляемых нагрузкой, повреждение происходит из-за накопленных применений внешние нагрузки, обычно живые (грузовые автомобили).Примеры предельных состояний, обусловленных нагрузкой, включают: декомпрессия и растрескивание предварительно напряженного бетона, а также вибрации или прогиб. Повреждение вызванные превышением SLS могут быть обратимыми или необратимыми, и, следовательно, стоимость ремонта могут значительно отличаться. С другой стороны, в SLS без нагрузки повреждение происходит из-за ухудшение или деградация в зависимости от времени и агрессивной среды или как неотъемлемая часть поведение из-за определенных свойств материала вызывает повреждение. Примеры ненагруженного SLS включают проникновение хлоридов, ведущее к коррозии арматуры, утечки в стыках, ведущей к коррозии под стыками и усадочному растрескиванию бетонных элементов.В этих Например, возникновение внешней нагрузки играет второстепенную роль. 2.1.4 Уроки, извлеченные из обзора существующих проектных спецификаций Обзор существующих проектных спецификаций показал, что предельные состояния обслуживания, охватываемые разные характеристики в чем-то похожи. Был сделан вывод, что изученная информация предполагает, что другие спецификации не включают то, что можно назвать «новым» лимитом обслуживания заявляет, что нужно добавить в AASHTO LRFD. Тем не менее, обзор привел к некоторым концепции, которые могут быть интересны.Эти концепции включают: • Целевой индекс надежности для предельных состояний обслуживания может иметь другое значение для разные предельные состояния. Кроме того, целевая надежность для определенного предельного состояния может варьируются в зависимости от последствий превышения предельного состояния. • Чтобы различать различные предельные состояния на основе последствий при превышении предельного состояния могут быть приняты во внимание следующие факторы: o Является ли предельное состояние обратимым или необратимым: необратимые предельные состояния могут имеют более высокую целевую надежность, чем обратимые предельные состояния.o Относительная стоимость ремонта: предельные состояния, которые могут привести к повреждению ремонт которых будет дорогостоящим, может иметь более высокую целевую надежность, чем предельные могут нанести лишь незначительный ущерб. • Как правило, калибровка SLS в других спецификациях отстает от калибровка для ULS. Многие из требований в других спецификациях относятся к общие концепции и мнение экспертов, а не фактическая калибровка 2.1.5 Поиск конкретных SLS, которые еще не реализованы Было рассмотрено несколько отчетов, чтобы определить, есть ли какие-либо дополнительные конкретные SLS следует учитывать при проектировании мостов.Дополнительная информация предназначалась для дополнить обзор литературы и опрос владельцев мостов. Отчеты были собраны из такие источники, как NCHRP, Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA), American Concrete Структурный журнал Института (ACI), документы комитета ACI и материалы конференций Конгресс структур и Американское общество инженеров-строителей (ASCE). Исследованные отчеты относились к установлению трещин в бетонных балках и настилы мостов, усадка бетона, усталость предварительно напряженных железобетонных элементов.Каждый отчет был проверено, чтобы определить полезность информации. Любая информация, которая потенциально может для использования при создании новых SLS были отмечены и исследованы далее. Поиск не привел к любые совершенно новые предельные состояния. 10

2.1.6 SLS, которые необходимо учитывать в этом отчете Возможные предельные состояния и возможные подходы к калибровке для эксплуатационных предельных состояний, связанных с к бетонным конструкциям и некоторым общим предельным состояниям, которые не зависят от материала, были рассмотрено.Некоторые из потенциальных предельных состояний с тех пор были определены как некалибруемые. Например, некоторые из них детерминированы или основаны на суждениях и опыте. SLS все еще считающиеся калибруемыми, перечислены в Таблице 2-1 вместе с указанием того, адресованные, являются обратимыми или необратимыми, и будет ли временная нагрузка включать однополосную загрузку или многополосная загрузка (модели с динамической нагрузкой см. в главе 4). Полный список всех лимитов услуг состояния в AASHTO LRFD включен в Приложение А.Обратите внимание, что ссылки SLS на частичное предварительное напряжение были удалены. ААШТО нет Компания long принимает частичное предварительное напряжение как стратегию проектирования. Таблица 2-1 SLS, определенные для разработки Обратимые полосы для статьи LRFD Несколько Присутствие Фактор (MPF) 3.4.1 - Коэффициенты нагрузки и сочетания нагрузок для Усталость Нет единого - 5.5.3.1 - Общие - Предел сжимающего напряжения для Бетон - критерий усталости Нет Нет Нет 5.5.3.2 - Усталость арматурных стержней нет одиночных - 5.5.3.4 - Усталость сварных или механических соединений Армирование Нет единого - 5.6.3.6 - Усиление защиты от трещин - Предполагается Удовлетворяет * Нет - - 5.7.3.4 - Контроль растрескивания путем распределения Армирование Нет N / A ** Нет 5.9.3 - Ограничения напряжения для сухожилий предварительного напряжения (нет требуются доработки) *** Нет Несколько Да 5.9.4.2.2 - Напряжения растяжения в предварительно сжатом состоянии Предварительно напряженный бетон Да холост нет * Доступная информация об этом предельном состоянии не дает количественного способа оценки предоставленный запас адекватности, такой как безопасность или надежность. Основываясь на прошлых результатах, он считалось «удовлетворенным».См. Раздел 3.3 о применении «предназначенных для удовлетворить ** На палубы действуют осевые нагрузки, а не полностью загруженные грузовики или полосы движения. *** Это предельное состояние необратимо, и поэтому случай загрузки нескольких полос подходит для свести к минимуму возможность деформации прядей при эксплуатационных нагрузках 11

Расчет по предельным состояниям »Сейсмостойкость

Современный подход к проектированию конструкций зданий требует учета всех нагрузок, которые потенциально могут воздействовать на здание в течение его срока службы.Они варьируются от тех, которым здание может подвергаться часто, до очень редких событий, таких как сильные землетрясения. Признано, что здание может работать менее надежно, чем ниже вероятность нагрузки. .

Хотя метод расчета рабочего напряжения подходит для эксплуатационных нагрузок, он не может хорошо справиться с большими событиями. В таких случаях считается, что деформации здания, превышающие допустимые пределы, допустимы. Во многих ситуациях они являются необходимой частью оправдания того, что здание должно пережить событие.Это привело к разработке метода расчета предельных состояний, в котором различные предельные состояния определяются и проверяются как часть процесса проектирования.

Предельное состояние - это состояние здания, за пределами которого оно больше не соответствует определенным проектным критериям. Условие может относиться к степени нагрузки или другим воздействиям на конструкцию. Критерии относятся к положениям, касающимся структурной целостности, пригодности к использованию, долговечности, пригодности к эксплуатации или других требований к конструкции.

В AS / NZS 1170 определены два основных предельных состояния. Действия при проектировании конструкции - предельное состояние по пригодности к эксплуатации (SLS) и предельное предельное состояние (ULS).

Предельное состояние по пригодности к эксплуатации (SLS)

SLS представляет собой уровень напряжения или деформации в здании, ниже которого есть большие ожидания, что здание может продолжать использоваться в соответствии с первоначальным назначением без ремонта. Как следствие, предельный уровень напряжения или деформации, определенный для этого предельного состояния, является низким.

Ожидается, что это состояние будет достигнуто несколько раз в жизни большинства зданий Новой Зеландии. В результате уровень расчетной нагрузки который используется для проверки критериев проектирования SLS, относительно невелик.Например, нагрузка, используемая для проверки SLS на сейсмические условия для зданий уровня важности 2 (IL2), представляет собой определенное землетрясение 1 раз в 25 лет. Ожидается, что период сотрясения один раз в 25 лет будет превышаться в течение длительного периода, в среднем, один раз в 25 лет.

Другие предельные состояния эксплуатационной пригодности были определены для зданий, которые должны функционировать в период после землетрясения, например, пожарные депо, больницы и т.п. Эти предельные состояния представляют собой уровень напряжений и деформаций в здании и связанных с ними нагрузок, которые, как ожидается, при совместном рассмотрении будут соответствовать текущему эксплуатационному состоянию.Ожидается, что возврат к полностью рабочему состоянию может занять от нескольких минут до часов, а не дней.

Конечное предельное состояние (ULS)

Проект ULS представляет собой определенный процесс, направленный на обеспечение приемлемого уровня вероятности обрушения здания (и, следовательно, риска для жизни человека). Следовательно, процесс ULS в первую очередь связан с рассмотрением крупных (серьезных), относительно редких событий.

В AS / NZS 1170 соответствие ULS для типовых зданий (с расчетным сроком службы 50 лет) подтверждается с использованием одного уровня нагрузки. основано на событии продолжительностью от 1 на 100 до 1 на 2500 лет.Это зависит от назначенной ИЖ и конкретного рассматриваемого воздействия на окружающую среду. Например, расчетная сейсмическая нагрузка, используемая для проверок ULS для типичного здания IL2, основана на определенном землетрясении 1 раз в 500 лет. Эти нагрузки соответствуют тем, которые используются на международном уровне, поэтому они были приняты в Новой Зеландии. Критерии проектирования ULS при проверке с использованием определенной нагрузки устанавливаются так, чтобы обеспечить требуемый уровень уверенности в том, что цель безопасности жизнедеятельности была достигнута во всех редких событиях.

Johansson Engineering Ltd - Расчет по предельным состояниям

На рисунке нагрузки определены как собственный вес, ветер, снег, изменение температуры и т. Д., Которые, как ожидается, будут воздействовать на конструкцию в течение ее прогнозируемого срока службы. Обычно они указываются в кодах. Нагрузки обычно вызывают разрушение, но иногда они сопротивляются разрушению, как в случае собственного веса, удерживающего конструкцию на месте во время урагана. Для крайних предельных состояний нагрузки умножаются на коэффициенты нагрузки, которые учитывают вероятность отклонений нагрузки от значения, указанного в коде.Например, собственный вес более предсказуем, чем ветровая или снеговая нагрузка, поэтому его коэффициент нагрузки ближе к 1,0. Когда нагрузка комбинируется с другими нагрузками, ее коэффициент нагрузки уменьшается с помощью коэффициента комбинации нагрузок, чтобы учесть уменьшенную вероятность одновременного действия различных нагрузок. Наконец, коэффициент нагрузки может быть скорректирован с помощью фактора важности, чтобы повысить безопасность конструкции, когда последствия отказа очень серьезны, и уменьшить ее, когда они не таковы. Например, конструкции ядерной защиты спроектированы с гораздо большей безопасностью, чем навесы для хранения.Все коэффициенты нагрузки для состояний пределов эксплуатационной пригодности принимаются равными 1,0, поскольку эти предельные состояния относятся к рабочим характеристикам при нормальном использовании. После учета нагрузок проектировщик рассчитывает силы или деформации внутри конструкции. Эти расчеты основаны на теории поведения конструкции, которая надлежащим образом отражает поведение конструкции при приближении к предельному состоянию. Например, простая теория упругости, которая учитывает усадку и ползучесть, подходит для большинства конструкций для предельных состояний эксплуатационной пригодности, тогда как простые теории прочности или устойчивости подходят для большинства конструкций для предельных состояний.В случае крайних предельных состояний полученные силы компонентов затем сравниваются (рис. 2) с расчетными сопротивлениями компонентов. Эти сопротивления определяются путем анализа прочности компонента в зависимости от свойств материала и размеров, указанных в конструкции. Компонент может быть элементом, соединением или компонентом материала в композитной структуре, или это может быть режим разрушения, такой как сдвиг или сжатие. Коэффициенты сопротивления применяются к сопротивлениям компонентов и учитывают изменчивость свойств и размеров материала, качества изготовления, типа отказа и неопределенности в анализе прочности.Например, текучесть стали более постепенная и более предсказуемая, чем дробление бетона; следовательно, его коэффициент сопротивления ближе к 1,0. Коэффициент сопротивления может быть дополнительно скорректирован для определенных элементов, чтобы учесть важность этих элементов или большую неопределенность, связанную с их применением. Например, фундаментные сваи связаны с большей неопределенностью в применении, чем колонны в зданиях. В случае предельных состояний эксплуатационной пригодности прогиб, напряжение или ускорение, вызванные нагрузками, сравниваются (рисунок 2) с допустимым прогибом, напряжением или ускорением.Последние основаны на приемлемости для пользователя и конкретных требованиях, таких как эксплуатация оборудования.

Добавить комментарий