42. Чем отличаются нормативные нагрузки от расчетных? Какая из них больше?
Расчетные нагрузки определяются на основе нормативных с учетом их возможной переменчивости, особенно в большую сторону.
43. Чем отличается нормативное сопротивление древесины от расчетного?
Нормативное сопротивление древесины fi.α.k (МПа) является основной характеристикой прочности древесины чистых от пороков участков.
Расчетное сопротивление древесины fi.α.d – это основная характеристика прочности реальной древесины, т.к. древесина имеет естественные допускаемые пороки (которых не бывает в лабораторных образцах) и работает под нагрузками в течение многих лет. Расчетное сопротивление древесины получают путем деления нормативных значений сопротивления на коэффициенты надежности
где γm – коэффициент надежности по материалу; γn – коэффициент надежности по назначению.
44. Как определить расчетное сопротивление дуба?
45. Одинаковое ли сопротивление сосны на изгиб цельного бруса и клееного?
46. Почему деревянные конструкции, работающие на растяжение, изготавливают из древесины 1 сорта?
т.к. древесина работает на растяжение как упругий материал. Разрушение растянутых элементов происходит хрупко, в виде почти мгновенного разрыва наименее прочных волокон по пилообразной поверхности без заметных предварительных деформаций.
47. Площадь нетто – это…
При наличии ослаблений в пределах длины равной 20 см в разных сечениях поверхность разрыва всегда проходит через них. Поэтому при определении ослабленной площади сечения Ainf все ослабления на этой длине суммируются, как бы совмещаются в одном сечении.
При определении Ainf ослабления сечения, расположенные на участке длиной до 0,2 м, принимают совмещенными в одном сечении.
48. Расчет сжатых элементов производят на …. Напишите основные формулы.
Устойчивость (для элементов λ ≥ 35)
гдеNd – расчетная осевая сила; Ad – расчетная площадь поперечного сечения, принимаемая равной:
Ad = Asup – площади сечения брутто, если ослабления не выходят за кромку и площадь ослабления не превышает 25 %; – площади сечения нетто, если ослабления не выходят за кромку и площадь ослабления превышает 25 %; Ad = Ainf – площади нетто, если ослабления выходят за кромки;
kc – коэффициент продольного изгиба определяется в зависимости от гибкости элемента
Сжатие поперек волокон
49. Только по первой группе предельных состояний рассчитывают ………элементы.
Центрально-растянутые и сжатые элементы.
50. ………Элементы рассчитывают по I и II группам предельных состояний.
Изгибаемые элементы, при косом изгибе, расчет элементов, подверженных изгибу с осевым растяжением. расчет элементов, подверженных изгибу с осевым сжатием.
Лекция 6 соединение элементов без механических связей
1Классификация соединений
Самым распространенным видом соединений деревянных элементов являются нагели – гибкие стержни или пластинки из стали, пластмасс или древесины твердых пород (дуба или антисептированной березы).
По характеру работы соединения могут быть разделены на следующие группы:
• без специальных связей, требующих расчета (лобовые упоры, врубки).
• со связями, работающими:
– на сжатие (шпонки, колодки);
– на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты, пластинки);
– на растяжение (болты, винты, хомуты);
– на сдвиг, скалывание (клеевые швы);
• податливые в результате:
– неплотностей, образующихся при изготовлении, от усушки и смятия древесины, особенно поперек волокон;
• жесткие (клеевые соединения).
Нормативные и расчетные нагрузки
Все нагрузки в той или иной степени случайны и при математическом описании могут быть представлены в виде случайных величин (например, собственный вес конструкций) или случайных функций времени (например, ветер). Однако при расчете конструкций по предельным состояниям мы принимаем детерминированные значения нагрузок. Поэтому для обеспечения необходимого уровня надежности при расчете конструкций по первой группе предельных состояний следует принимать максимальные значения нагрузок с высокой степенью обеспеченности. При расчете по второй группе предельных состояний, т.е. в условиях нормальной эксплуатации, обеспеченность может быть ниже.
Основные положения по расчету устанавливают два значения нагрузок: нормативные и расчетные.
Нагрузки, отвечающие условиям нормальной эксплуатации, называют нормативными. Их величину устанавливают в нормах проектирования, оговаривают в техническом задании или определяют по проектным значениям геометрических параметров оборудования или конструкций.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую пли меньшую) сторону от их нормативных значений как вследствие естественной изменчивости нагрузок, так и отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентом надежности по нагрузке γƒ . Значение этого коэффициента зависит от характера нагрузки и степени ее изменчивости.
Значения коэффициентов надежности но нагрузке определяют на основании статистической обработки результатов наблюдений, экспериментальных исследований или устанавливают на основании опыта проектирования.
Умножая нормативные значения нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, получают:
где Fn, qn — нормативные нагрузки.
Расчетные нагрузки представляют собой наибольшие в вероятностном смысле нагрузки и воздействия за время эксплуатации сооружения и имеют высокую обеспеченность. Для большинства расчетных нагрузок обеспеченность превышает 0,99. Следует подчеркнуть, что коэффициенты надежности по нагрузке учитывают только изменчивость нагрузки и возможность превышения ею нормативных значений. Они не учитывают динамического характера нагрузки или перспективного возрастания нагрузки со временем, например при модернизации производства и смене оборудования. Эти факторы при необходимости учитывают отдельно.
Сочетания нагрузок
Как правило, на сооружение действует не одна, а несколько нагрузок. При расчете конструкций необходимо выбрать наиболее неблагоприятное их сочетание, позволяющее получить в каждом элементе максимальное из возможных усилие. Однако вероятность одновременного воздействия на сооружение всех возможных расчетных нагрузок очень мала, и если мы запроектируем сооружение на такую комбинацию нагрузок, то оно будет иметь излишние запасы несущей способности. Поэтому в нормах на проектирование установлены две категории расчетных сочетаний нагрузок:
— основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;
— особые сочетания, включающие кроме постоянных, длительных и кратковременных нагрузок одну из особых нагрузок.
Расчет удобно проводить на каждую нагрузку отдельно, а затем определять наиболее неблагоприятное сочетаний усилий. Если в основное сочетание входит одна временная нагрузка, ее принимают без снижения. При двух и более временных нагрузках основного сочетания их умножают на коэффициент сочетания ψ,учитывающий малую вероятность совместного действия расчетных значений. Для временных длительных нагрузок ψ1 = 0,95, для кратковременных ψ2 = 0,9. В особых сочетаниях ψ1 = 0,95, ψ1 = 0,8 , при этом особую нагрузку принимают без снижения. Для сейсмических районов значения коэффициентов сочетаний установлены в специальных нормах.
§ 3. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
Основное назначение несущих строительных конструкций— восприятие действующих на них эксплуатационных нагрузок.
Нагрузки, которые действуют на конструкцию в процессе се эксплуатации, а также характеристики прочности материалов, из которых конструкция изготовлена, обладают определенной изменчивостью и могут отличаться от установленных нормами значений.
При расчете конструкций нагрузки принимают по Clliiil И-() 7’1 «Нагрузки п воздействия. Нормы проектирования». И дальнейшем для краткости термин «воздействие», где что возможно, опущен.
Классификация нагрузок. По времени действия нагрузки делят на постоянные и временные. В свою очередь, временные нагрузки делят на длительные, кратковременные и особые.
К постоянным нагрузкам относятся: масса частей зданий и сооружений, в том числе масса несущих и ограждающих строительных конструкций; масса и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление; воздействие предварительного напряжения конструкций.
К длительным нагрузкам относятся: масса стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, емкостей, ленточных конвейеров, подвесных конвейеров и т. п.), а также масса жидкостей, давление газов и сыпучих тел, заполняющих оборудование, трубопроводы и емкости в процессе их эксплуатации; нагрузки на перекрытия складских помещений, холодильников, зернохранилищ, книгохранилищ, архивов, библиотек и подобных зданий и помещений; длительные температурные воздействия от стационарного оборудования; воздействия неравномерных деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта; масса слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях; масса отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями; воздействия ползучести и усадки; нагрузки от одного мостового или подвесного крана, умноженные на коэффициенты (0,6 для кранов среднего’ режима работы и 0,8 для кранов тяжелого и весьма тяжелого режимов работы); снеговые нагрузки для III—VI районов по 2.7, уменьшенные на 700 Н/м2.
К кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (кранов, тельферов и т. п.); масса людей, деталей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; нагрузки, возникающие при перевозке и монтаже строительных конструкций, при монтаже и перестановке оборудования, а также нагрузки от массы временно складируемых на строительстве изделий и материалов и т. д.; нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах; снеговые нагрузки по 2.7; ветровые нагрузки.
К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;
воздействия неравномерных деформаций основания, вызванных коренным изменением структуры грунта.
Нормативные и расчетные нагрузки. Установленные нормами СНиП II-6-74 нагрузки, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, называют нормативными нагрузками.
Нормативные значения нагрузок принимают: для постоянных нагрузок — но проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности с учетом данных заводов-изготовителей о фактической массе конструкции; для технологических (от оборудования, приборов, материалов, обстанов— ки, людей и др.) и монтажных нагрузок — по наибольшим значениям для нормальной эксплуатации; для атмосферных нагрузок (снеговой, ветровой)—по средним из ежегодных неблагоприятных значений.
Нагрузки, которые действуют на конструкцию в процессе ее эксплуатации, обладают определенной изменчивостью и могут отличаться от значений, установленных нормами.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентами перегрузки л, устанавливаемыми с учетом назначения зданий и сооружений и условий их эксплуатации.
Расчетные нагрузки для расчета конструкций на прочность и устойчивость (по первой группе предельных состояний) определяют умножением нормативных нагрузок на коэффициент перегрузки п (обычно больший единицы, за исключением специально оговоренных случаев).
Расчетные нагрузки при расчете конструкций по деформациям и перемещениям (по второй группе предельных состояний) принимают равными нормативным значениям (если не указаны иные значения).
Постоянные нагрузки. Нормативные значения нагрузок от массы конструкций определяют по данным стандартов и заводов-изготовителей или по размерам, устанавливаемым в процессе проектирования, на основе опыта предыдущих проектов и справочных материалов. Нагрузки от грунтов определяют в соответствии с данными об их плотности, геологических изысканий и исследований.
Временные нагрузки на перекрытия. Нормативные нагрузки от массы оборудования (в том числе трубопроводов) определяют по стандартам, каталогам или по рабочим чертежам.
Нормативные равномерно распределенные нагрузки на перекрытия и лестницы и коэффициенты перегрузки п некоторых зданий и помещений приведены в 2.4.
Нагрузки от мостовых и подвесных кранов определяют в зависимости от режима их работы. Установлены следующие режимы работы кранов: легкий, средний, тяжелый, весьма тяжелый
Смотрите также:
Нормативная нагрузка определяется по чертежам КМД (с учетом контрольных замеров сечений), а при отсутствии рабочих чертежей — по
Предлагается следующая методика вычисления расчетной нагрузки от кровли при реконструкции.
Расчетные нагрузки представляют собой произведения нормативных нагрузок на коэфициенты перегрузки. Все воздействия (силовые, температурные и пр.), в зависимости от вероятности их появления при работе сооружения.
ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ — нормативные нагрузки от веса конструкций.
Расчетные нагрузки представляют собой произведения нормативных нагрузок на коэфициенты перегрузки.
2. расчетные нагрузки и усилия. Совокупность нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании зданий, и
Расчетные нагрузки получают умножением нормативных нагрузок на задаваемые нормами коэффициенты перегрузки.
Глава 3. НАГРУЗКИ. Нормативные и расчетные характеристики кладки 18.
Произведения нормативных нагрузок g4(PH) на соответствующие коэффициенты перегрузок п называют расчетными нагрузками g(P).
Чем отличается расчетная нагрузка от нормативной
Нормативные нагрузки — то нагрузки qn (F n ), соответствующие условиям нормальной эксплуатации конструкций, зданий и сооружений. Они отражают результаты многолетних климатических наблюдений (например, снеговая и ветровая нагрузки), паспортные характеристики оборудования (например, вертикальные и горизонтальные усилия от мостовых кранов), номинальный вес конструкций, материалов, технологического оборудования и т.д.
Кстати, нормативный объемный вес тяжелого бетона равен 24 кН/м3 , стали – 78,5кН/м3 , а железобетона – 25 кН/м3 .
Расчетные нагрузки. Реальные нагрузки могут отличаться от нормативных в большую или меньшую стороны. Например, снеговая нагрузка может превысить нормативную в особо снежную зиму, а нагрузка от собственного веса железобетонного элемента может превысить нормативную вследствие неточности изготовления или увеличения плотности бетона по сравнению с проектными. Все эти отклонения учитываются коэффициентом надежности по нагрузке γ f . Умножая на него нормативную нагрузку, получают расчетную нагрузку: q n × γ f = q (или F n × γ f = F). Чем больше вероятность изменения (изменчивость) нагрузки, тем выше значение γ f : самое высокое (1,4) – для снеговой и ветровой нагрузки, самое низкое (1,05) – для собственного веса металлических конструкций. Для веса железобетонных конструкций из тяжелого бетона γ f = 1,1. Когда то коэффициент надежности по нагрузке назывался коэффициентом перегрузки – термином более понятным, но не совсем точным. Дело в том, что в целом ряде случаев неблагоприятным является отклонение нагрузки не в большую, а в меньшую сторону, т.е. не перегрузка, а недогрузка. Тогда назначают γ f < 1 (например, для собственного веса конструкции при расчете ее на устойчивость от опрокидывания или сдвига).
Когда используют нормативные и расчетные нагрузки ?
Потеря несущей способности конструкций (прочности, устойчивости и т.п.) чревата тяжелыми последствиями, поэтому в расчете по 1-й группе предельных состояний используют не только расчетные сопротивления материалов (взятые с запасом по отношению к нормативным), но и расчетные нагрузки (также взятые с запасом по отношению к нормативным). Короче говоря, запасы вводят с двух сторон. При расчете по 2-й группе (деформации, трещиностойкость) используют нормативные нагрузки. Исключение составляют элементы 1-й категории трещиностойкости, которые по образованию трещин рассчитывают на воздействие расчетных нагрузок – образование трещин в них приводит к утрате эксплуатационных свойств.