Расчет строительных конструкций по предельным состояниям.

При расчете по этому методу;

1) четко устанавливаются предельное сост-е конструкции

2) вводится система коэффициентов, гарантирующих, что это предельное состояние не наступит;

а) при самых неблагоприятных состояниях нагрузок

б) при наименьших значениях прочностных характеристик материала.

Прочность сечения также определяется на стадии разрушения, но безопасность работы конструкции оценивается не одним коэффициентом запаса, а системой

Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация конструкции становится невозможной, т.е. когда конструкции теряет способность сопротивляться внешним нагрузкам или получила недопустимые перем-я или разрушения установлено 2 группы предельн сост-й (ГПС):

I – по несущей способности

II – по пригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет по IГПС выполняют с целью предотвратить:

Разрушении конструкции (расчет по прочности); потерю устойчивости (расчет на продольный изгиб, опрокидыв-е скольжение, вскрытие); усталостное разрушение конструкции (расчет на выносливость). Расчет производится из условия, по кот. Усилия напряжений и деформаций в конструкции взяты от расчетных воздействий, невыгодных воздействий и их невыгодных сочетаний и они не должны превышать предельных значений и не должны превышать предельных значений воспринимаемых конструкцией перед разрушением любого характера.

Расчет по IIГПС имеет целью не допускать развитие чрезмерных деф-й (прогибов), исключить образование трещин или ограничить ширину их раскрытия, а в необходимых случаях обеспечить закрытие трещин после снятия части нагрузок.

Для некоторых констр. Допускается работа с трещинами, но раскрытие трещин д.Б. не более 0, 3мм. Устанавливают предельные значения прогибов. При расчете по предельным состояниям 2гр. Знач. Частных коэф. Безопасности=1 и при расчете используют нормативные значения прочностных характеристик материалов

Расчет по IГПС являются основными и исполняются при подборе сечений.

Расчет по IIГПС производится для тех конструкций, которые будучи прочными теряют свои эксплуатационные качества (обр-ся видимые трещины, большие прогибы)

Расчет по предельным сост-м выполняется для всех этапов:

- изготовление

-транспортировка

- монтаж

- эксплуатация.

СНБ уст-ет 3 класса надежности строит. констр.: RC3, RC2, RC1 и соотв. Индексы надежности: β = 5, 2; 4, 7; 4, 2.

Также уст-ны знач. Коэф. Безопасности при выборе класса безопасности, учит. Усл-ия эксплуатации конструкции (отсутствие или наличие агрессивной среды, возм-ть оттаивания и замораживания, возм-ое возд-ие температур)

35. Расчет изгибаемых ж/б элементов прямоугольного и таврового сечения с одиночной арматурой по нормальным сечениям.

Расчет ЖБК по прочности сечений нормальной продольной оси, имеющей простую симметричную форму (прямоугольная, тавровая, двутавровая) с армотурой, сосредоточенной в наиболее растянутой и наиболее сжатой грани гране и усилиями, действ-ими в пл-ти симметрии сечения Эл-та, выполненные из бетона не более класса С 50, 60, допускается производить по предельным усилиям. С использованием ур-ий равновесия всех продольных сил, действ-их в рассматриваемом сечении и Ур-ие равновесия моментов отн-но выбранных осей при расчетных сопротивлениях мат-ов.

Прямоугольное сечение с одиночной арматурой.

Предельное усилие АРМ-ры раст-ой зоны опр-ся при напр-ии, равному расчетн. Сопр. арм-ры при высоте сж. зоны сечения менее гранично:

Xeff< = Xeff, lim; ξ < = ξ lim; ξ =х/d/

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны бетона ξ lim при кот. Предельное состояние Эл-та наступит одновременно с достижением в растянутой арматуре расчетного сопротивления по формуле:

Где характеристика сжатой зоны бетона: ω =Кс-0, 008 fcd;

Кс=0, 85-для тяжелого бетона; Кс=0, 8- для легкого бетона

σ s, lim-напряжение в арматуре всех классов S240, S400, равное расчетному знач-ию fyd.

σ sс, u=500H/мм² - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны.

Расчет изгибаемых Эл-тов., имеющих как min одну пл-ть симметрии следует производить из условия:

Msd=< Mrd

Где Msd-изгибающий момент от нагрузки;

Mrd-изгибающий момент от внутренних сил.

Где Sc – статический момент сжатой зоны бетона относительно центра тяжести растянутой арм-ры.

где Асс – площадь сжатой зоны бетона отн-но центра тяжести раст-ой арматуры.

При этом высоту условно-сжатой зоны xeff следует определять из суммы проекций всех сил на ось эл-ов.

;

или можно записать по другому:

; ;

где ;

и составлены таблицы

Область деф-ции
1а
2а
3а

Расчет сечений тавровой формы

Расчет производится в зависимости от расположения нейтральной оси x. Ширина свесов полки ограничивается при наличии поперечных ребер и при . Ширина свесов = половине расстояния в свету между ребрами. При отсутствии ребер или при расстоянии между ними больше чем расстояние между продольными ребрами . При консольных свесах полки и условии , при , при свесы полки не учитываются.

Если граница сжатой зоны проходит в пределах высоты полки, т.е. , расчет производится как для прямоугольного сечения, т.к. работа в сжатой зоне бетона не учитывается.

При этом высота сжатой зоны определяется из суммы проекций сил на оси элементов.

Площадь сжатых волокон:

При одиночном армировании, когда сжатая арматура отсутствует: