Реклама на порталі

Розрахунок елементів за граничними станами. Розрахунок будівельних конструкцій за методом «Гранових станів

Групи

Граничні стани споруд за ступенем можливих наслідків поділяють так:

Відповідно до методу розрахунку за граничними станами замість раніше застосовуваного єдиного коефіцієнта запасу міцності (за методом напруг, що допускаються) використовується кілька, що враховують особливості роботи споруди, незалежних коефіцієнтів, кожен з яких має певний внесок у забезпечення надійності конструкції та гарантії від виникнення граничного стану.

Метод граничних станів, розроблений в СРСР і заснований на дослідженнях під керівництвом професора Н. С. Стрелецького, введений будівельними нормами та правилами у 1955 році та в Російської Федераціїє основним методом при розрахунку будівельних конструкцій.

Цей метод характеризується повнотою оцінки несучої здібностіта надійності конструкцій завдяки обліку:

  • ймовірнісних властивостей діючих на конструкції навантажень та опорів цим навантаженням;
  • особливостей роботи окремих видів конструкцій;
  • пластичних властивостей матеріалів

Розрахунок конструкції за методом граничних станів повинен гарантувати ненастання граничного стану.

Примітки

Література


Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Граничний стан" в інших словниках:

    граничний стан- Стан конструкції, за якої воно втрачає здатність зберігати одну зі своїх протипожежних функцій. [ГОСТ Р 53 310 2009] [ГОСТ Р 53 310 2013] граничний стан Стан об'єкта, при якому його подальша експлуатація неприпустима або … Довідник технічного перекладача

    У будівельній механіці стан конструкції (споруди), у якому вона перестає задовольняти експлуатаційним вимогам. Метод граничного стану є в Російській Федерації основним при розрахунку будівельних конструкцій. Великий Енциклопедичний словник

    Граничний стан- 2.5. Граничний стан Limiting state Стан об'єкта, при якому його подальша експлуатація є неприпустимою або недоцільною, або відновлення його працездатного стану неможливе або недоцільне Джерело: ГОСТ 27.002 89:… …

    - (В будівельній механіці), стан конструкції (споруди), при якому вона перестає задовольняти експлуатаційним вимогам. Метод граничного стану є в Росії основним для розрахунку будівельних конструкцій. * * * МЕЖНЯ… … Енциклопедичний словник

    Граничний стан АЛ- 2.2. Граничний стан АЛ стан автодрабини, при якому її подальша експлуатація є неприпустимою або недоцільною, або відновлення її працездатного стану неможливе або недоцільне. Джерело … Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

    граничний стан- ribinė būsena statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Objekto būsena, kai tolesnis jo naudojimas neleistinas arba netikslingas. atitikmenys: англ. limiting state vok. Grenzzustand, m rus. граничний стан, n pranc. état… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    граничний стан- ribinė būsena statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. limiting state vok. Grenzzustand, m rus. граничний стан, n pranc. état limite, m … Fizikos terminų žodynas

    Стан виробу, при його подальше застосування за призначенням неприпустимо або недоцільно або відновлення його справного або працездатного стану неможливо або недоцільно. Великий енциклопедичний політехнічний словник

    Граничний стан- стан об'єкта, при якому його подальша експлуатація неприпустима або недоцільна або відновлення його працездатного стану неможливе або недоцільне. ГОСТ 27.002 89 … Комерційна електроенергетика. Словник-довідник

    граничний стан- стан об'єкта, при якому його подальша експлуатація має бути припинена через непереборне порушення вимог безпеки, або непереборне зниження рівня працездатності, або неприпустиме зниження ефективності експлуатації … Політехнічний термінологічний тлумачний словник

Книжки

  • Мудрість імператора по дорозі довголіття. Теорія та практика досягнення безсмертя (книга+футляр), Виногродський Б.Б.. У традиційному Китаї досягнення здорового довголіття - найвища цінність людського життя. При цьому здоров'я сприймається як урівноважений внутрішній стан людини, який проявляється в...

БЛОК ПІДСТАВИ І ФУНДАМЕНТИ

розрахунку за граничними станами

Принципи розрахунку підстав за граничними станами (I та II).

1 граничний стан- Забезпечення умов неможливості втрати несучої здатності, стійкості та форми.

2 граничний стан- Забезпечення придатності до нормальної експлуатації будівель і споруд при недопущенні деформацій понад нормативні (втрати стійкості не відбувається).

По 1 ПС розрахунок ведеться завжди, по 2 (по тріщиностійкості) – тільки для гнучких фундаментів (стрічкових, плитних).

По 1 ПС розрахунки ведуться, якщо:

1) на основу передається значне горизонтальне навантаження.

2) фундамент розташований на укосі або поблизу, або основа складена великопадаючими пластинами ґрунту.

3) основа складена повільноущільнюючими водонасиченими пилувато-глинистими ґрунтами з показником водонасичення S r ≥ 0.8 і к-нтом консолідації з y ≤10 7 cм 2 /рік – міцність скелета ґрунту при нейтральному тиску.

4) основа складена скельним ґрунтом.

Розрахункова умова для 1 ПС:

F u – сила граничного опору основи,

γ с = 0,8..1,0 – к-нт умов роботи ґрунтової основи,

γ n = 1,1..1,2 – к-нт надійності, залежить від призначення будівлі.

По 2 ПС – ведеться завжди.

S ≤ Su- розрахункове улови (при P ≤ R), де P - тиск під підошвою фундаменту.

R – розрахунковий опір ґрунту.

Сутність методу

Метод розрахунку конструкцій за граничними станами є подальшим розвитком методу розрахунку за руйнівними зусиллями. При розрахунку за цим методом чітко встановлюються граничні стани конструкцій і вводиться система розрахункових коефіцієнтів, що гарантують конструкцію від наступу цих станів при найнесприятливіших поєднаннях навантажень і при найменших значеннях характеристик міцності матеріалів.

Стадії руйнування, але безпека роботи конструкції під навантаженням оцінюється не одним синтезуючим коефіцієнтом запасу, а системою розрахункових коефіцієнтів. Конструкції, запроектовані та розраховані за методом граничного стану, виходять дещо економічнішими.

2. Дві групи граничних станів

Граничними вважаються стани, при яких конструкції перестають задовольняти вимогам, що пред'являються до них в процесі експлуатації, тобто втрачають здатність чинити опір зовнішнім навантаженням і впливам або отримують неприпустимі переміщення або місцеві пошкодження.

Залізобетонні конструкції повинні задовольняти вимоги розрахунку за двома групами граничних станів: за несучою здатністю - перша група граничних станів; за придатністю до нормальної експлуатації – друга група граничних станів.

Розрахунок за граничними станами першої групи виконують, щоб запобігти:

Крихка, в'язка або іншого характеру руйнування (розрахунок за міцністю з урахуванням у необхідних випадках прогину конструкції перед руйнуванням);

втрату стійкості форми конструкції (розрахунок на стійкість тонкостінних конструкцій тощо) або її положення (розрахунок на перекидання та ковзання підпірних стін, позацентрово навантажених високих фундаментів; розрахунок на спливання заглиблених або підземних резервуарів тощо);

втомне руйнування (розрахунок на витривалість конструкцій, що знаходяться під впливом навантаження рухомого або пульсуючого, що багаторазово повторюється: підкранових балок, шпал, рамних фундаментів і перекриттів під неврівноважені машини тощо);

руйнування від спільного впливу силових факторів та несприятливих впливів зовнішнього середовища (періодичного або постійного впливу агресивного середовища, дії поперемінного заморожування та відтавання тощо).

Розрахунок за граничними станами другої групи виконують, щоб запобігти:

утворення надмірного або тривалого розкриття тріщин (якщо за умовами експлуатації утворення або тривале розкриття тріщин допустиме);

надмірні переміщення (прогини, кути повороту, кути перекосу та амплітуди коливань).

Розрахунок за граничними станами конструкції в цілому, а також окремих її елементів або частин провадиться для всіх етапів: виготовлення, транспортування, монтажу та експлуатації; при цьому розрахункові схеми повинні відповідати прийнятим конструктивним рішенням та кожному з перерахованих етапів.

3. Розрахункові фактори

Розрахункові фактори - навантаження та механічні характеристикибетону та арматури (тимчасовий опір, межа плинності)-володіють статистичною мінливістю (розкидом значень). Навантаження та впливи можуть відрізнятися від заданої ймовірності перевищення середніх значень, а механічні характеристики матеріалів можуть відрізнятись від заданої ймовірності зниження середніх значень. У розрахунках за граничними станами враховують статистичну мінливість навантажень та механічних характеристик матеріалів, фактори нестатистичного характеру та різні несприятливі чи сприятливі фізичні, хімічні та механічні умови роботи бетону та арматури, виготовлення та експлуатації елементів будівель та споруд. Навантаження, механічні характеристики матеріалів та розрахункові коефіцієнти нормують.



Значення навантажень, опору бетону та арматури встановлюють за розділами БНіП «Навантаження та впливи» та «Бетонні та залізобетонні конструкції».

4. Класифікація навантажень. Нормативні та розрахункові навантаження

Залежно від тривалості дії навантаження ділять на постійні та тимчасові. Тимчасові навантаження, своєю чергою, поділяють на тривалі, короткочасні, особливі.

Постійними є навантаження від ваги несучих та огороджувальних конструкцій будівель та споруд, маси та тиску ґрунтів, впливу попередньої напруги. залізобетонних конструкцій.

Тривалими є навантаження від ваги стаціонарного обладнання на перекриттях – верстатів, апаратів, двигунів, ємностей тощо; тиск газів, рідин, сипких тіл у ємностях; навантаження у складських приміщеннях, холодильниках, архівах бібліотеках та подібних будівлях та спорудах; встановлена ​​нормами частина тимчасового навантаження у житлових будинках, службових та побутових приміщеннях; тривалі температурні технологічні дії від стаціонарного обладнання; навантаження від одного підвісного або одного мостового крана, помножені на коефіцієнти: 0,5 для кранів середнього режиму роботи та на 0,7 для кранів важкого режиму роботи; снігові навантаження для III-IV кліматичних районів з коефіцієнтами 0,3-0,6. Зазначені значення кранових, деяких тимчасових та снігових навантажень становлять частину повного їх значення та вводяться до уваги при врахуванні тривалості дії навантажень цих видів на переміщення, деформації, утворення тріщин. Повні значенняцих навантажень відносяться до короткочасних.

Короткочасними є навантаження від ваги людей, деталей, матеріалів у зонах обслуговування та ремонту обладнання – проходах та інших вільних від обладнання ділянках; частина навантаження на перекриттях житлових та громадських будівель; навантаження, що виникають при виготовленні, перевезенні та монтажі елементів конструкцій; навантаження від підвісних та мостових кранів, що використовуються при зведенні або експлуатації будівель та споруд; снігові та вітрові навантаження; температурні кліматичні дії.

До особливих навантажень відносяться: сейсмічні та вибухові впливи; навантаження, що викликаються несправністю або поломкою обладнання та різким порушенням технологічного процесу(наприклад, при різкому підвищенні або зниженні температури тощо); впливу нерівномірних деформацій основи, що супроводжуються корінною зміною структури ґрунту (наприклад, деформації просадних ґрунтів при замочуванні або вічномерзлих ґрунтів при відтаванні), та ін.

Нормативні навантаження встановлюються нормами за наперед заданою ймовірністю перевищення середніх значень або за номінальними значеннями. Нормативні постійні навантаження приймаються за проектними значеннями геометричних та конструктивних параметрів та за середніми значеннями щільності. Нормативні тимчасові технологічні та монтажні навантаження встановлюються за найбільшими значеннями, передбаченими для нормальної експлуатації; снігові та вітрові - за середніми щорічними несприятливими значеннями або за несприятливими значеннями, що відповідають певному середньому періоду їх повторень.

Розрахункові навантаження для розрахунку конструкцій на міцність і стійкість визначають множенням нормативного навантаження на коефіцієнт надійності навантаження Vf, зазвичай більший одиниці, наприклад g=gnyf. Коефіцієнт надійності від ваги бетонних та залізобетонних конструкцій Yf = M; від ваги конструкцій з бетонів на легких заповнювачах (з середньою щільністю 1800 кг/м3 і менше) та різних стяжок, засипок, утеплювачів, що виконуються у заводських умовах, Yf = l,2, на монтажі yf = \,3; від різних тимчасових навантажень залежно від їхнього значення yf = it 2...1,4. Коефіцієнт перевантаження від ваги конструкцій при розрахунку на стійкість положення проти спливання, перекидання н ковзання, а також в інших випадках, коли зменшення маси погіршує умову роботи конструкції, прийнятий 7f = 0,9. При розрахунку конструкцій на стадії зведення розрахункові короткочасні навантаження множать на коефіцієнт 0,8. Розрахункові навантаження для розрахунку конструкцій з деформацій та переміщень (по другій групі граничних станів) приймають рівними нормативним значенням з коефіцієнтом Yf -1-

Поєднання навантажень. Конструкції повинні бути розраховані на різні поєднаннянавантажень або відповідні зусилля, якщо розрахунок ведеться за непружною схемою. Залежно від складу навантажень, що враховуються, розрізняють: основні поєднання, що складаються з постійних, тривалих і короткочасних навантажень або зусиль від ннх; особливі поєднання, що з постійних, тривалих, можливих короткочасних і однієї з особливих навантажень чи зусиль від них.

Розглядаються групи основних поєднань навантажень. При розрахунку конструкцій на основні поєднання першої групи враховуються навантаження постійні, тривалі та одне короткочасне; прн розрахунку конструкцій на основні поєднання другої групи враховуються навантаження постійні, тривалі та дві (або більше) короткочасні; при цьому значення короткочасних

навантажень або відповідних їм зусиль повинні множитись на коефіцієнт поєднань, що дорівнює 0,9.

При розрахунку конструкцій на особливі поєднання значення короткочасних навантажень або відповідних їм зусиль повинні множитись на коефіцієнт поєднань, що дорівнює 0,8, крім випадків, обумовлених у нормах проектування будівель та споруд у сейсмічних районах.

Нормами також допускається знижувати тимчасові навантаження при розрахунку балок і ригелів залежно від площі перекриття, що завантажується.

5. Ступінь відповідальності будівель та споруд

Ступінь відповідальності будівлі та споруд при досягненні конструкціями граничних станів визначається розміром матеріальної та соціальної шкоди. p align="justify"> При проектуванні конструкцій слід враховувати коефіцієнт надійності за призначенням уп, значення якого залежить від класу відповідальності будівель або споруд. На коефіцієнт надійності за призначенням слід ділити граничні значення несучої здатності, розрахункові значення опорів, граничні значення деформацій, розкриття тріщин або множити цей коефіцієнт розрахункові значення навантажень, зусиль чи інших впливів.

Досвідчені дослідження, проведені на заводах збірних залізобетонних виробів, показали, що для важких бетонів та бетонів на пористих заповнювачах коефіцієнт варіації У~0,135, який прийнятий у нормах.

У математичній статистиці за допомогою па або не оцінюється ймовірність повторення значень тимчасового опору, менших В. Якщо прийняти х = 1,64, то можливе повторення значень<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.

При контролі класу бетону за міцністю на осьове розтягнення нормативне опір бетону осьовому розтягу Rbtn приймають рівним його гарантованої міцності (класу) на. осьове розтягнення.

Розрахункові опори бетону для розрахунку по першій% групі граничних станів визначають розподілом нормативних опорів на відповідні коефіцієнти надійності по бетону при стисканні уьс = 1,3 прн розтягу ^ = 1,5, а при контролі міцності на розтягнення уи = \,3. Розрахунковий опір бетону осьовому стиску

Розрахунковий опір стиску важкого бетону класів В50, В55, В60 множать на коефіцієнти, що враховують особливість механічних властивостей високоміцного бетону (зниження деформацій повзучості) відповідно рівні 0,95; 0,925 та 0,9.

Значення розрахункових опорів бетону із заокругленням наведено у дод. I.

При розрахунку елементів конструкцій розрахункові опори бетону Rb і Rbt зменшують, а в окремих випадках збільшують множенням на відповідні коефіцієнти умов роботи бетону. умови, характер та стадію роботи конструкції; спосіб її виготовлення, розміри перерізу тощо.

Розрахункові опори арматури стиску Rsc, використовувані для розрахунку конструкцій по першій групі граничних станів, при зчепленні арматури, з бетоном приймають рівними відповідним розрахунковим опорам арматури розтягуванню Rs, але не більше 400 МПа (виходячи з граничної стисливості бетону tub). При розрахунку конструкцій, для яких розрахунковий опір бетону прийнято за тривалої дії навантаження з урахуванням коефіцієнта умов роботи y&2

При розрахунку елементів конструкцій розрахункові опори арматури знижуються або в окремих випадках підвищуються множенням на відповідні коефіцієнти умов роботи ySi, що враховують можливість неповного використання її міцнісних характеристик у зв'язку з нерівномірним розподілом напруг у перерізі, низькою міцністю бетону, умовами анкерівки, наявністю загинів , характером діаграми розтягу сталі, зміною її властивостей залежно від умов роботи конструкції і т.п.

При розрахунку елементів дію поперечної сили розрахункові опори поперечної арматури знижують запровадженням коефіцієнта умов роботи -ум^ОД враховує нерівномірність розподілу напруг в арматурі по довжині похилого перерізу. Крім того, для зварної поперечної арматури із дроту класів Вр-I та стрижневої арматури класу A-III введений коефіцієнт Vs2=0,9, що враховує можливість тендітного руйнування зварного з'єднання хомутів. Значення розрахункових опорів поперечної арматури при розрахунку поперечну силу Rsw з урахуванням коефіцієнтів yst наведені в табл. 1 та 2 дод. V.

Крім того, розрахункові опори Rs, Rsc та Rsw слід множити на коефіцієнти умов роботи: Ys3, 7*4 – при багаторазовому додатку навантаження (див. гл. VIII); ysb^lx/lp або узъ~1х/1ап - у зоні передачі напруг і в зоні анкерування ненапружуваної арматури без анкерів; 7^6 - при роботі високоміцної арматури при напругах вище умовної межі плинності (7о,2.

Розрахункові опори арматури до розрахунку по другій групі граничних станів встановлюють при коефіцієнті надійності по арматурі 7s = 1, тобто. приймають рівними нормативним значенням Rs,ser=Rsn і вводять до уваги з коефіцієнтом умов роботи арматури

Тріщиностійкістю залізобетонної конструкції називають її опір утворенню тріщин у стадії I напружено-деформованого стану або опір розкриттю тріщин у стадії II напружено-деформованого стану.

До тріщиностійкості залізобетонної конструкції або її частин пред'являються при розрахунку різні вимоги в залежності від виду арматури, що застосовується. Ці вимоги відносяться до нормальних та похилих до поздовжньої осі елемента тріщин і поділяються на три категорії:

Нетривалим вважається розкриття тріщин при дії постійних, тривалих та короткочасних навантажень; тривалим вважається розкриття тріщин при дії лише постійних та тривалих навантажень. Гранична ширина розкриття тріщин (йсгс - нетривала і асгс2 тривала), при якій забезпечуються нормальна експлуатація будівель, корозійна стійкість арматури і довговічність конструкції, залежно від категорії вимог по тріщиностійкості не повинна перевищувати 0,05 - 0,4 мм (табл. II .2).

Попередньо напружені елементи, що знаходяться під тиском рідини або газів (резервуари, напірні труби тощо), при повністю розтягнутому перерізі зі стрижневою або дротяною арматурою, а також при частково стисненому перерізі з дротяною арматурою діаметром 3 мм і менше повинні відповідати вимогам Першої категорії. Інші попередньо напружені елементи в залежності від умов роботи конструкції та виду арматури повинні відповідати вимогам другої або третьої категорії.

Порядок обліку навантажень при розрахунку по тріщиностійкості залежить від категорії вимог по трещііостійкості: при вимогах першої категорії розрахунок ведуть за розрахунковими навантаженнями з коефіцієнтом надійності по навантаженню yf>l (як при розрахунку на міцність); при вимогах другої та третьої категорій розрахунок ведуть на дію навантажень з коефіцієнтом V/=b Розрахунок за утворенням тріщин для з'ясування необхідності перевірки короткочасного розкриття тріщин при вимогах другої категорії виконують на дію розрахункових навантажень з коефіцієнтом yf>U розрахунок за утворенням тріщин для з'ясування необхідності перевірки з розкриття тріщин при вимогах третьої категорії виконують на дію навантажень з коефіцієнтом Y/-1. У розрахунку по тріщиностійкості враховують спільну дію всіх навантажень, крім спеціальних. Особливі навантаження враховують у розрахунку за утворенням тріщин у тих випадках, коли тріщини призводять до катастрофічного стану. Розрахунок із закриття тріщин при вимогах другої категорії виробляють на дію постійних та тривалих навантажень з коефіцієнтом у/-1- Порядок обліку навантажень наведено у табл. П.З. На кінцевих ділянках попередньо напружених елементів у межах довжини зони передачі напруг з арматури на бетон 1Р не допускається утворення тріщин при спільній дії всіх навантажень (крім особливих), що вводяться в розрахунок з коефіцієнтом Y/=L ЦЕ вимога викликана тим, що передчасне утворення тріщин бетоні на кінцевих ділянках елементів - може призвести до висмикування арматури з бетону під навантаженням та раптовим руйнуванням.

збільшення прогинів. Вплив цих тріщин враховується у розрахунках конструкцій. Для елементів, що працюють в умовах дії багаторазово повторних навантажень і що розраховуються на витривалість, утворення таких тріщин не допускається.

Граничні стани першої групи. У розрахунках на міцність виходять із III стадії напружено-деформованого стану. Перетин конструкції має необхідну міцність, якщо зусилля від розрахункових навантажень не перевищують зусиль, що сприймаються перетином при розрахункових опорах матеріалів з урахуванням коефіцієнта умов роботи. Зусилля від розрахункових навантажень Т (наприклад, згинальний момент або поздовжня сила) є функцією нормативних навантажень, коефіцієнтів надійності та інших факторів (розрахункової схеми, коефіцієнта динамічності та ін.).

Граничні стани другої групи. Розрахунок з утворення тріщин, нормальних і похилених до поздовжньої осі елемента, проводять для перевірки тріщиностійкості елементів, до яких пред'являють вимоги першої категорії, а також щоб встановити, чи з'являються тріщини в елементах, до тріщиностійкості яких пред'являють вимоги другої та третьої категорії. Вважається, що тріщини, нормальні до поздовжньої осі, не з'являються, якщо зусилля Т (згинальний момент або поздовжня сила) від дії навантажень не перевершуватиме зусилля ТСгс, яке може бути сприйняте перетином елемента

Вважається, що тріщини, похилі до поздовжньої осі елемента, не з'являються, якщо головні напруги, що розтягують, в бетоні не перевищують розрахункових значень,

Розрахунок з розкриття тріщин, нормальних і похилених до поздовжньої осі, полягає у визначенні ширини розкриття тріщин на рівні розтягнутої арматури та порівнянні її з граничною шириною розкриття. Дані про граничну ширину розкриття тріщин наведено у табл. ІІ.3.

Розрахунок по переміщенням полягає у визначенні прогину елемента від навантажень з урахуванням тривалості їх дії та порівнянні його з граничним прогином.

Граничні прогини встановлюються різними вимогами: технологічними, зумовленими нормальною роботою кранів, технологічних установок, машин тощо; конструктивними, зумовленими впливом сусідніх елементів, що обмежують деформації, необхідністю витримувати задані ухили тощо; естетичними.

Граничні прогини попередньо напружених елементів можуть бути збільшені на висоту вигину, якщо це не обмежується технологічними чи конструктивними вимогами.

Порядок обліку навантажень при розрахунку прогинів встановлений наступний: при обмеженні технологічними чи конструктивними вимогами – на дію постійних, тривалих та короткочасних навантажень; при обмеженні естетичними вимогами – на дію постійних та тривалих навантажень. При цьому коефіцієнт надійності за навантаженням приймається Yf

Граничні прогини, встановлені нормами різних залізобетонних елементів, наведені в табл, II.4. Граничні прогини консолей, віднесені до вильоту консолі, приймаються вдвічі більшими.

Крім того, повинен виконуватися додатковий розрахунок за хиткістю для не пов'язаних з сусідніми елементами залізобетонних плит перекриттів, сходових маршів, майданчиків тощо: додатковий прогин від короткочасного зосередженого навантаження 1000 Н при найбільш невигідній схемі її застосування не повинен перевищувати 0,7 мм.

за геометричною ознакою:

    масив - конструкція, де всі розміри одного порядку;

    брус - елемент, у якому два розміри у багато разів менші за третій;

    плита - елемент, у якому один розмір у багато разів менше двох інших;

    стрижневі системи є геометрично незмінними системами стрижнів, з'єднаних між собою шарнірно або жорстко. До них відносяться будівельні ферми (балочні чи консольні)

з погляду статики:

    статично визначні – конструкції, зусилля чи напруги у яких можна визначити лише з рівнянь рівноваги;

    статично невизначені – конструкції, котрим одних рівнянь статики недостатньо;

за використовуваними матеріалами: сталеві, дерев'яні, залізобетонні, бетонні, кам'яні (цегляні);

з погляду напружено-деформованого стану(тобто виникають у конструкціях внутрішніх зусиль, напруг і деформацій під дією зовнішнього навантаження): найпростіші, простіші, складніші.

  1. Вимоги до конструкцій, що несуть:

Надійність– здатність конструкції зберігати свої експлуатаційні якості протягом усього терміну служби споруди, а також у період її транспортування із заводів на будівельний майданчик та в момент монтажу.

Довговічність- граничний термін служби будівель та споруд, протягом якого вони зберігають необхідні експлуатаційні якості.

Індустріальність –

Уніфікація- обмеження кількості типорозмірів параметрів будівель та типових виробів з урахуванням їхньої взаємозамінності.

  1. Фізичний зміст граничних станів конструкцій. Приклади граничних станів першої та другої груп. Суть розрахунку за граничними станами.

Граничниминазиваються такі стани для будівлі, споруди, а також підстави або окремих конструкцій, за яких вони перестають задовольняти заданим експлуатаційним вимогам, а також вимогам, заданим при їх зведенні. Граничні стани конструкцій (будівель) поділяються на дві групи:

    До граничних станів першої групивідносяться: загальна втрата стійкості форми; втрата стійкості становища; тендітне, в'язке або іншого характеру руйнування; руйнування під спільним впливом силових факторів та несприятливих впливів зовнішнього середовища та ін.

    До граничних станів другої групивідносяться стани, що ускладнюють нормальну експлуатацію конструкцій (будівель) або знижують їх довговічність внаслідок появи неприпустимих переміщень (прогинів, осад, кутів повороту), коливань та тріщин;

Суть розрахунку:метод розрахунку будівельних конструкцій за граничними станами має на меті не допустити настання жодного з граничних станів, які можуть виникнути в конструкції (будівлі).

  1. Структура та зміст основних розрахункових формул при розрахунку за граничними станами першої та другої груп.

При розрахунках за граничними станами першої та другої груп як головний показник міцності матеріалу, як уже зазначалося, встановлюється його опір, який (поряд з іншими характеристиками) може приймати нормативні та розрахункові значення:

R n - нормативний опір матеріалу , являє собою основний параметр опору матеріалів зовнішнім впливам та встановлюється відповідними главами будівельних норм (з урахуванням умов контролю та статистичної мінливості опорів). Фізичний зміст нормативного опору R n – це контрольна або бракувальна характеристика опору матеріалуіз забезпеченістю не менше 0,95%;

R - розрахунковий опір матеріалу , Визначається за формулою:

γ m - коефіцієнт надійності за матеріалом , враховує можливі відхилення опору матеріалу у несприятливу сторону від нормативних значень, m > 1.

γ c - коефіцієнт умов роботи , враховує особливості роботи матеріалів, елементів і з'єднань конструкцій, і навіть будівель та споруд загалом, якщо ці особливості мають систематичний характер, але відбиваються у розрахунках прямим шляхом (облік температури, вологості, агресивності середовища, наближеності розрахункових схем та інших.);

N ; N ; γ f – , враховує можливі відхилення навантажень у несприятливу (велику чи меншу) бік від своїх нормативних значень; γ n - коефіцієнт надійності щодо відповідальності , враховує економічні, соціальні та екологічні наслідки, які можуть виникати внаслідок аварій.

N s егі сервісний опірR ser вважаються розрахунковими для розрахунків за граничними станами другої групи.

При розрахунках за першою групою граничних станів, які пов'язані із забезпеченням несучої здатності конструкцій (будівлі), приймаютьрозрахункові значення: розрахункові навантаження N та розрахункові опори матеріалу R.

    Робота матеріалів для несучих конструкцій під навантаженням та їх розрахункові характеристики.

    Сталь.

три ділянки роботи стали: 1 – ділянка пружної роботи; 2 – ділянка пластичної роботи; 3 - ділянка пружнопластичної роботи.

нормативні та розрахункові опори, необхідні для розрахунку конструкцій, приймаються за межею плинності

R уп - нормативний опір сталі, прийнятий за межею плинності; R y - розрахунковий опір сталі, прийнятий за межею плинності;

R іп - нормативний опір сталі, прийнятий з тимчасового опору; R і - розрахунковий опір сталі, прийнятий з тимчасового опору;

    Деревина

Дерев'яні конструкції виконуються з лісоматеріалів хвойних та листяних порід, які діляться на круглі – колоди, пиляні – пиломатеріали та будівельну фанеру.

Робота деревини залежить від виду завантаження (розтягування, стиснення, вигин, зминання, сколювання), напрямки дії зусилля по відношенню до напрямку волокон деревини, тривалості застосування навантаження, породи деревини та інших факторів. Наявність вад деревини (косошару, сучків, тріщин тощо) надає значний вплив на її міцність. Деревина поділяється на три сорти, найбільш якісна деревина віднесена до першого ґатунку.

Діаграма роботи деревини вздовж волокон: 1 – на розтяг; 2 – на стиск; Я^р - тимчасове опір чистої деревини; с - нормальні напруги; е - відносні деформації

    Залізобетон.Залізобетон є комплексним будівельним матеріалом, в якому спільно працюють бетон та сталева арматура. Для розуміння роботи залізобетону та визначення характеристик, необхідних для розрахунку, розглянемо кожен із матеріалів, що входять до його складу.

Основним показником якості бетону є клас міцності на стиск, який встановлюється на підставі випробувань бетонних кубів віком 28 діб.

Діаграма напруг та деформацій бетону: 1 - зона пружних деформацій; 2- зона пластичних деформацій; σ bu - тимчасовий опір бетону стиску; btu - тимчасовий опір бетону розтягуванню; Еb – модуль пружності бетону;

    Арматура.Арматура в залізобетонних конструкціях приймається залежно від типу конструкції, наявності попередньої напруги, а також умов експлуатації будівель та споруд

За характером роботи арматури, що відображена на діаграмі, розрізняють три види арматурних сталей: 1. Сталь з вираженим майданчиком плинності (м'яка арматурна сталь). Межа плинності таких сталей - σ у 2 - Арматурна сталь з умовною межею плинності - σ 0.2. Межа плинності таких сталей приймається рівною напрузі, при якій залишкові деформації зразка становлять 0,2%. 3 – Арматурна сталь з лінійною залежністю σ 0.2 – майже до розриву. Для таких сталей межа плинності встановлюється як сталей другого виду.

Діаграми розтягування арматурних сталей:

.

    Кам'яна кладка.Міцність кам'яної кладки залежить в основному від міцності каменю (цегли) та розчину.

Діаграма деформацій кам'яної кладки при стисканні: 1 – зона пружних деформацій; 2- зона пластичних деформацій; R і - тимчасовий опір (середня межа міцності стиску кладки); tg φ 0 = E 0 – модуль пружності (початковий модуль деформації)

Граничні стани- це такі стани, при яких конструкція не може більше використовуватися в результаті дії зовнішніх навантажень та внутрішніх напруг. У конструкціях з дерева та пластмас можуть виникати дві групи граничних станів – перша та друга.

Розрахунок за граничними станами конструкцій загалом та її елементів повинен проводитися для всіх стадій: транспортування, монтажу та експлуатації – та повинен враховувати всі можливі поєднання навантажень. Метою розрахунку є недопущення ні першого, ні другого граничного станів у процесах перевезення, складання та експлуатації конструкції. Це виконується на підставі обліку нормативних та розрахункових навантажень та опорів матеріалів.

Метод граничного стану є першим кроком у забезпеченні надійності будівельних конструкцій. Надійністю називають здатність об'єкта зберігати у процесі експлуатації якість, закладена під час проектування. Специфіка теорії надійності будівельних конструкцій полягає в необхідності враховувати випадкові значення навантажень на системи з випадковими показниками міцності. Характерною особливістю методу граничних станів є те, що всі вихідні величини, що оперуються при розрахунку, випадкові за своєю природою представлені в нормах детермінованими, науково-обґрунтованими, нормативними значеннями, а вплив їхньої мінливості на надійність конструкцій враховується відповідними коефіцієнтами. Кожен із коефіцієнтів надійності враховує мінливість лише однієї вихідної величини, тобто. має приватний характер. Тому метод граничних станів іноді називають методом приватних коефіцієнтів. Фактори, мінливість яких впливає на рівень надійності конструкцій, можуть бути віднесені до п'яти основних категорій: навантаження та впливу; геометричні розміри елементів конструкцій; ступінь відповідальності споруд; механічні властивості матеріалів; умови роботи конструкції Розглянемо ці фактори. Можливе відхилення нормативних навантажень у більшу чи меншу сторону враховується коефіцієнтом надійності за навантаженням 2, який, залежно від виду навантаження, має різну величину більше або менше одиниці. Ці коефіцієнти поруч із нормативними величинами представлені главі СНиП 2.01.07-85 Норми проектування. "Навантаження та впливи". Імовірність спільної дії кількох навантажень враховують множенням навантажень на коефіцієнт поєднання, який представлений у тому ж розділі норм. Можливе несприятливе відхилення геометричних розмірів елементів конструкцій враховується коефіцієнтом точності. Однак цей коефіцієнт у чистому вигляді не приймається. Цей фактор використовується для обчислення геометричних характеристик, приймаючи розрахункові параметри перерізів з мінусовим допуском. З метою розумного збалансування витрат на будівлі та споруди різного призначення запроваджується коефіцієнт надійності за призначенням< 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.

Основним параметром опору матеріалу силовим впливам є нормативний опір, встановлюваний нормативними документами за результатами статистичних досліджень мінливості механічних властивостей матеріалів шляхом випробувань зразків матеріалу за стандартними методиками. Можливе відхилення від нормативних значень враховується коефіцієнтом надійності за матеріалом ут > 1. Він відбиває статистичну мінливість властивостей матеріалів та його відмінність від властивостей випробуваних стандартних зразків. Характеристика, одержувана розподілом нормативного опору на коефіцієнт т, називається розрахунковим опором Я. Ця основна характеристика міцності деревини нормується СНіП П-25-80 "Норми проектування. Дерев'яні конструкції".

Несприятливий вплив навколишнього та експлуатаційного середовища як то: вітрове та монтажне навантаження, висота перерізу, температурно-вологісні умови - враховуються шляхом введення коефіцієнтів умов роботи т. Коефіцієнт т може бути меншим за одиницю, якщо даний фактор або сукупність факторів знижують несучу здатність конструкції, і більше одиниці - у протилежному випадку. Для деревини ці коефіцієнти представлені в СНіП 11-25-80 Норми проектування.

Нормативні граничні значення прогинів відповідають наступним вимогам: а) технологічні (забезпечення умов нормальної експлуатації техніки та підйомно-транспортного обладнання, контрольно-вимірювальних приладів тощо); б) конструктивні (забезпечення цілісності прилеглих один до одного елементів конструкцій, їх стиків, наявність зазору між несучими конструкціями і конструкціями перегородок, фахверка і т.д., забезпечення заданих ухилів); в) естетико-психологічні (забезпечення сприятливих вражень від зовнішнього вигляду конструкцій, запобігання відчуттю небезпеки).

Величина граничних прогинів залежить від прольоту і виду навантажень, що прикладаються. Для дерев'яних конструкцій покриття будівель від дії постійних та тимчасових тривалих навантажень граничний прогин коливається від (1/150)-i до (1/300) (2). Міцність деревини знижується також під дією деяких хімічних препаратів від біопоразки, впроваджених під тиском автоклавах на значну глибину. І тут коефіцієнт умови роботи тиа = 0,9. Вплив концентрації напруг у розрахункових перерізах розтягнутих елементів, ослаблених отворами, а також у елементах, що згинаються, з круглих лісоматеріалів з підрізуванням у розрахунковому перерізі відображає коефіцієнт умови роботи т0 = 0,8. Деформативність деревини при розрахунку дерев'яних конструкцій по другій групі граничних станів враховується базовим модулем пружності Е, який при напрямку зусилля вздовж волокон деревини прийнято 10000 МПа, а поперек волокон 400 МПа. При розрахунку стійкість модуль пружності прийнятий 4500 МПа. Базовий модуль зсуву деревини (6) в обох напрямках дорівнює 500 МПа. Коефіцієнт Пуассона деревини поперек волокон при напругах, спрямованих уздовж волокон, приймається рівним пдо о = 0,5, а вздовж волокон при напруженнях, спрямованих поперек волокон, п900 = 0,02. Оскільки тривалість і рівень навантаження впливає не тільки на міцність, але і на деформаційні властивості деревини, величина модуля пружності та модуля зсуву множиться на коефіцієнт тй = 0,8 при розрахунку конструкцій, у яких напруги в елементах, що виникають від постійних та тимчасових тривалих навантажень, перевищують 80% сумарної напруги від усіх навантажень. При розрахунку металодерев'яних конструкцій пружні характеристики та розрахункові опори сталі та з'єднань сталевих елементів, а також арматури приймаються по главах СНиП з проектування сталевих та залізобетонних конструкцій.

З усіх листових конструкційних матеріалів з використанням деревної сировини тільки фанеру рекомендується використовувати як елементи несучих конструкцій, базові розрахункові опори яких наведені в табл.10 СНиП П-25-80. За відповідних умов роботи клеєфанерних конструкцій розрахунком за першою групою граничних станів передбачається множення базових розрахункових опорів фанери на коефіцієнти умов роботи тв, тй, тн та тл. При розрахунку по другій групі граничних станів, пружні характеристики фанери в площині листа приймаються за табл. 11 СНиП П-25-80. Модуль пружності та модуль зсуву для конструкцій, що знаходяться в різних умовах експлуатації, а також піддаються спільному впливу постійного та тимчасового тривалих навантажень, слід помножити на відповідні коефіцієнти умов роботи, прийнятих для деревини

Перша групанайнебезпечніша. Вона визначається непридатністю до експлуатації, коли конструкція втрачає здатність, що несе, в результаті руйнування або втрати стійкості. Цього не відбувається, доки максимальні нормальні проабо сколює т напруги в її елементах не перевищують розрахункових (мінімальних) опорів матеріалів, з яких вони виготовлені. Ця умова записується формулою

а, т

До граничних станів першої групи відноситься: руйнування будь-якого виду, загальна втрата стійкості конструкції або місцева втрата стійкості елемента конструкції, порушення вузлів з'єднань, що перетворюють конструкцію змінну систему, розвиток неприпустимих за величиною залишкових деформацій. Розрахунок за несучою здатністю ведеться з ймовірного гіршому випадку, зокрема: з максимальному навантаженню і найменшому опору матеріалу, знайденому з урахуванням всіх чинників, що впливають на нього. Несприятливі поєднання наводяться у нормах.

Друга групаменш небезпечна. Вона визначається непридатністю конструкції до нормальної експлуатації, коли прогинається до неприпустимої величини. Цього не відбувається, поки максимальний відносний прогин її /// не перевищує гранично допустимих значень. Ця умова записується формулою

Г/1<. (2.2)

Розрахунок дерев'яних конструкцій за другим граничним станом по деформаціях поширюється в основному на конструкції, що згинаються, і має на меті обмежити величину деформацій. Розрахунок ведуть на нормативні навантаження без множення їх у коефіцієнти надійності у припущенні пружної роботи деревини. Розрахунок за деформаціями ведеться за середніми характеристиками деревини, а не за зниженими, як при перевірці несучої здатності. Це пояснюється тим, що збільшення прогину в окремих випадках, при вживанні у справу деревини зниженої якості, не становить небезпеки для цілісності конструкцій. Цим пояснюється і те, що розрахунок за деформаціями проводиться на нормативні, а не на розрахункові навантаження. Як ілюстрацію граничного стану другої групи можна навести приклад, коли в результаті неприпустимого прогину крокв з'являються тріщини в покрівельному покритті. Протікання вологи у разі порушує нормальну експлуатацію будівлі, призводить до зниження довговічності деревини через її зволоження, але при цьому будівля продовжує експлуатуватися. Розрахунок за другим граничним станом, зазвичай, має підлегле значення, т.к. Основним вважається забезпечення несучої можливості. Однак і обмеження прогинів мають особливо важливе значення для конструкцій з податливими зв'язками. Тому деформації дерев'яних конструкцій (складові стійки, складові балки, дощато-цвяхові конструкції) необхідно визначати з урахуванням впливу податливості зв'язків (СНіП П-25-80. Табл.13).

Навантаження,що діють на конструкції, визначаються Будівельними нормами та правилами - СНиП 2.01.07-85 «Навантаження та впливи». При розрахунку конструкцій з дерева та пластмас враховуються головним чином постійне навантаження від власної ваги конструкцій та інших елементів будівель. gта короткочасні навантаження від ваги снігу S,тиску вітру W.Враховуються також навантаження від ваги людей та обладнання. Кожне навантаження має нормативне та розрахункове значення. Нормативне значення зручно позначати індексом зв.

Нормативні навантаженняє вихідними значеннями навантажень: Тимчасові навантаження визначаються внаслідок обробки даних багаторічних спостережень та вимірювань. Постійні навантаження обчислюються за значеннями власної ваги та обсягу конструкцій, інших елементів будівлі та обладнання. Нормативні навантаження враховуються при розрахунку конструкцій за другою групою граничних станів - за прогинами.

Розрахункові навантаженнявизначаються на підставі нормативних з урахуванням їхньої можливої ​​мінливості, особливо у велику сторону. Для цього значення нормативних навантажень множать на коефіцієнт надійності навантаження у,значення якого різні для різних навантажень, але вони більші одиниці. Значення розподілених навантажень даються в нормах у кілопаскалях (кПа), що відповідає кілоньютонам на квадратний метр (кН/м). У більшості розрахунків застосовуються лінійні значення навантажень (кН/м). Розрахункові навантаження застосовуються при розрахунку конструкцій за першою групою граничних станів, за міцністю та стійкістю.

g",що діє на конструкцію, складається з двох частин: перша частина - навантаження від усіх елементів огороджуючих конструкцій і матеріалів, що підтримуються даною конструкцією. Навантаження від кожного елемента визначається шляхом множення його обсягу на щільність матеріалу та крок розстановки конструкцій; друга частина – навантаження від власної ваги основної несучої конструкції. При попередньому розрахунку навантаження від власної ваги основної несучої конструкції можна визначити приблизно, задаючись реальними розмірами перерізів та обсягами елементів конструкції.

дорівнює твору нормативної коефіцієнт надійності по навантаженню у.Для навантаження від власної ваги конструкцій у= 1,1, а для навантажень від утеплення, покрівлі, пароізоляції та інших у = 1.3. Постійне навантаження від звичайних скатних покриттів з кутом нахилу азручно відносити до їх горизонтальної проекції шляхом розподілу її на cos а.

Нормативне снігове навантаження s H визначається виходячи з нормативної ваги снігового покриву so, яка дається в нормах навантажень (кН/м 2 ) горизонтальної проекції покриття залежно від снігового району країни. Цю величину множать на коефіцієнт р, що враховує ухил та інші особливості форми покриття. Тоді нормативне навантаження s H = s 0 p- При двосхилих покриттях, що мають а^25°, р=1, при а > 60° р = 0, а при проміжних кутах нахилу 60° >*<х > 25 ° р = = (60 ° - а °) / 35 °. Ця. навантаження є рівномірним і може бути дво- або одностороннім.

При склепінних покриттях за сегментними фермами або арками рівномірне снігове навантаження визначається з урахуванням коефіцієнта р, який залежить від відношення довжини прольоту /до висоти склепіння/: р = //(8/).

При відношенні висоти склепіння до прольоту f/l= 1/8 снігове навантаження може бути трикутним з максимальним значенням на одній опорі s" і 0,5 s" на інший і нульовим значенням у ковзані. Коефіцієнти р, що визначають величини максимального снігового навантаження при відносинах f/l= 1/8, 1/6 та 1/5, відповідно дорівнюють 1,8; 2,0 та 2,2. Снігове навантаження на покриття стрілчастої форми може визначатися як на двосхили, вважаючи умовно покриття двосхилим по площинах, що проходять через хорди осей підлогу у арок. Розрахункове снігове навантаження дорівнює добутку нормативного навантаження на коефіцієнт надійності по навантаженню 7- Для більшості легких дерев'яних та пластмасових конструкцій при відношенні нормативних постійного та снігового навантажень g n /s H< 0,8 коэффициент у = 1,6. При великих відносинах цих навантажень у=1,4.

Навантаження від ваги людини з вантажем приймається рівним - нормативне р"= 0,1 кН та розрахункова R= р і у = 0,1 1,2 = 1,2 кн. Вітрове навантаження. Нормативне вітрове навантаження wскладається з тиску ш"+ та відсмоктування w n -вітру. Вихідними даними при визначенні вітрового навантаження є значення тиску вітру, спрямованого перпендикулярно поверхням покриття стін будинків Wi(МПа), що залежать від вітрового району країни і прийняті за нормами навантажень та впливів. Нормативні вітрові навантаження w"визначаються множенням нормального тиску вітру на коефіцієнт k,що враховує висоту будівель, та аеродинамічний коефіцієнт с,що враховує його форму. Для більшості будівель з дерева та пластмас, висота яких не перевищує 10 м, до = 1.

Аеродинамічний коефіцієнт ззалежить від форми будівлі, його абсолютних та відносних розмірів, ухилів, відносних висот покриттів та напрямки вітру. На більшість скатних покриттів, кут нахилу яких не перевищує а = 14 °, вітрове навантаження діє у вигляді відсмоктування W-.При цьому вона в основному не збільшує, а зменшує зусилля в конструкціях від постійних та снігових навантажень і при розрахунку може не враховуватись у запас міцності. Вітрове навантаження має обов'язково враховуватися при розрахунку стійок та стін будівель, а також при розрахунку конструкцій трикутної та стрілчастої форми.

Розрахункове вітрове навантаження дорівнює нормативному, помноженому на коефіцієнт надійності у= 1,4. Таким чином, w = = w"y.

Нормативні опоридеревини R H(МПа) є основними характеристиками міцності деревини чистих від вад ділянок. Вони визначаються за результатами численних лабораторних короткочасних випробувань малих стандартних зразків сухої деревини вологістю 12 % на розтяг, стиск, згин, зім'яття та сколювання.

95 % випробуваних зразків деревини будуть при стисканні мати міцність, рівну або більшу, ніж її нормативне значення.

Значення нормативних опорів, наведені у додатку. 5 практично використовуються при лабораторному контролі міцності деревини в процесі виготовлення дерев'яних конструкцій і при визначенні несучої здатності експлуатованих несучих конструкцій при їх обстеженнях.

Розрахункові опоридеревини R(МПа) – це основні характеристики міцності реальної деревини елементів реальних конструкцій. Ця деревина має природні пороки, що допускаються, і працює під навантаженнями протягом багатьох років. Розрахункові опори виходять виходячи з нормативних опорів з урахуванням коефіцієнта надійності за матеріалом ута коефіцієнта тривалості навантаження т алза формулою

R = R H ma Jy.

Коефіцієнт узначно більше одиниці. Він враховує зниження міцності реальної деревини внаслідок неоднорідності будови та наявності різних вад, яких не буває у лабораторних зразках. Здебільшого міцність деревини знижують сучки. Вони зменшують робочу площу перерізу, перерізаючи та розсовуючи її поздовжні волокна, створюють ексцентриситет поздовжніх сил та нахил волокон навколо сучка. Нахил волокон викликає розтяг деревини поперек і під кутом до волокон, міцність якої в цих напрямках значно нижча, ніж уздовж волокон. Пороки деревини майже вдвічі знижують міцність деревини при розтягуванні та приблизно у півтора рази при стисканні. Тріщини найнебезпечніші в зонах роботи деревини на сколювання. Зі збільшенням розмірів перерізів елементів напруги за її руйнації зменшуються з допомогою більшої неоднорідності розподілу напруг за перерізами, що також враховується щодо розрахункових опорів.

Коефіцієнт тривалості навантаження т дл<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 inопір Я йЛмайже Щ^удвічі нижче за короткочасний /t g.

Якість деревини природно впливає величини її розрахункових опорів. Деревина 1-го ґатунку - з найменшими пороками має найбільші розрахункові опори. Розрахункові опори деревини 2-го та 3-го сортів відповідно нижче. Наприклад, розрахунковий опір деревини сосни та ялини 2-го сорту стиску виходить з виразу

%. = # з н т дл /у = 25-0,66 / 1,25 = 13 МПа.

Розрахункові опори деревини сосни та ялини стиску, розтягу, згину, сколювання та зминання приведені в додаток. 6.

Коефіцієнти умов роботи тдо розрахункових опорів деревини враховують умови, у яких виготовляються та працюють дерев'яні конструкції. Коефіцієнт породи т„враховує різну міцність деревини різних порід, що відрізняються від міцності деревини сосни та ялини. Коефіцієнт навантаження т„ враховує короткочасність дії вітрової та монтажних навантажень. При зминанні т н= 1,4, за інших видів напруг т н = 1.2. Коефіцієнт висоти перерізів при вигині деревини клеєдерев'яних балок з висотою перерізу більше 50 см /72б знижується від 1 до 0,8, при висоті перерізу 120 см - ще більше. Коефіцієнт товщини шарів клеєдерев'яних елементів враховує підвищення їх міцності при стисканні і згині в міру зменшення товщини дощок, що склеюються, в результаті чого збільшується однорідність будови клеєної деревини. Значення його перебувають у межах 0,95...1,1. Коефіцієнт гнуття m rH враховує додаткову напругу вигину, що виникає при вигині дощок у процесі виготовлення гнутих клеєдерев'яних елементів. Він залежить від відношення радіуса вигину до товщини дощок г/б і має значення 1,0...0,8 зі збільшенням цього відношення від 150 до 250. Коефіцієнт температури m tвраховує зниження міцності деревини конструкцій, що працюють за температури від +35 до +50 °С. Він зменшується від 1,0 до 0,8. Коефіцієнт вологості т влвраховує зниження міцності деревини конструкцій, що працюють у вологому середовищі. При вологості повітря у приміщеннях від 75 до 95 % т вл = 0,9. На відкритому повітрі в сухих та нормальних зонах т вл = 0,85. При постійному зволоженні та у воді т вл = 0,75. Коефіцієнт концентрації напруги т до = 0,8 враховує місцеве зниження міцності деревини в зонах врізками та отворами при розтягуванні. p align="justify"> Коефіцієнт тривалості навантажень т дл = 0,8 враховує зниження міцності деревини в результаті того, що тривалі навантаження становлять іноді більше 80% від загальної суми навантажень, що діють на конструкцію.

Модуль пружності деревини, визначений при короткочасних лабораторних випробуваннях, Є кр= 15-Ю 3 МПа. При обліку деформацій при тривалому навантаженні, при розрахунку прогинів £=10 4 МПа (додаток 7).

Нормативні та розрахункові опори будівельної фанери були отримані тими самими способами, що й для деревини. При цьому враховувалася її листова форма та непарна кількість шарів із взаємно перпендикулярним напрямком волокон. Тому міцність фанери за цими двома напрямками різна і вздовж зовнішніх волокон вона дещо вища.

Найбільш широко застосовується в конструкціях семишаркова фанера марки ФСФ. Її розрахункові опори вздовж волокон зовнішніх шпонів дорівнюють: розтягуванню # ф. р = 14 МПа, стиску #ф. з = 12 МПа, вигину з площини /? ф.„ = 16 МПа, сколювання в площині # ф. ск = 0,8 МПа та зрізу/? ф. СР - 6 МПа. Поперек волокон зовнішніх шпонів ці величини відповідно дорівнюють: Я ф _ р= 9 МПа, стиску # ф. з = 8,5 МПа, вигину # Ф.і = 6,5 МПа, сколювання R$. CK = 0,8 МПа, зріз # ф. ср = = 6 МПа. Модулі пружності та зсуву вздовж зовнішніх волокон рівні відповідно Е ф = 9-10 3 МПа і б ф = 750 МПа і поперек зовнішніх волокон £ ф = 6-10 3 МПа G$ = 750 МПа.