• Brendshme
• Dritaret
• Muret
• Projektet
• Ndërtesat

Bazat e llogaritjeve strukturore bazuar në gjendjet kufitare. Llogaritja e bazuar në gjendjet kufitare Llogaritja e forcës bazuar në gjendjet kufitare

Gjendje kufitare konsiderohen ato në të cilat strukturat pushojnë së përmbushur kërkesat e vendosura ndaj tyre gjatë funksionimit, d.m.th., ato humbasin aftësinë për të rezistuar. ngarkesat e jashtme dhe prek ose merr lëvizje të papranueshme ose dëmtime lokale.

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

Llogaritja e bazuar në gjendjet kufitare të grupit të parë kryhet për të parandaluar:

Dështimi i brishtë, viskoz ose një lloj tjetër (llogaritja e forcës duke marrë parasysh rastet e nevojshme devijimi i strukturës para dështimit);

Humbja e qëndrueshmërisë së formës së strukturës (llogaritja e qëndrueshmërisë së strukturave me mure të hollë etj.) ose e pozicionit të saj (llogaritja për përmbysjen dhe rrëshqitjen e mureve mbajtëse të ngarkuara në mënyrë ekscentrike. themele të larta; llogaritja për ngjitjen e varrosur ose tanke nëntokësore etj.);

Dështimi i lodhjes (llogaritja e qëndrueshmërisë së strukturave nën ndikimin e ngarkesave të përsëritura lëvizëse ose pulsuese: trarët e vinçit, trarët, themelet e kornizës dhe dyshemetë për makinat e pabalancuara, etj.);

Shkatërrimi nga ndikimi i kombinuar i faktorëve të forcës dhe ndikimeve negative mjedisi i jashtëm(ekspozimi periodik ose i vazhdueshëm ndaj një mjedisi agresiv, alternimi i ngrirjes dhe shkrirjes, etj.).

Llogaritjet e bazuara në gjendjet kufitare të grupit të dytë kryhen për të parandaluar:

Formimi i hapjes së tepërt ose të zgjatur të çarjeve (nëse, sipas kushteve të funksionimit, lejohet formimi ose hapja e zgjatur e çarjeve);

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

Llogaritja e gjendjeve kufitare të strukturës në tërësi, si dhe elementeve ose pjesëve të saj individuale, kryhet për të gjitha fazat: prodhim, transport, instalim dhe funksionim; në këtë rast, skemat e projektimit duhet të jenë në përputhje me standardet e pranuara zgjidhje konstruktive dhe secilin nga fazat e listuara.

Faktorët e llogaritjes

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

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

Klasifikimi i ngarkesave. Ngarkesat standarde dhe të projektimit

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

Ngarkesat nga pesha e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse të ndërtesave dhe strukturave, presioni i masës dhe i tokës dhe efektet e paranderjes janë konstante. strukturat e betonit të armuar.

Ngarkesat afatgjata shkaktohen nga pesha e pajisjeve të palëvizshme në dysheme - aparate, motorë, tanke, etj.; presioni i gazeve, lëngjeve, trupave të grimcuar në kontejnerë; ngarkon në magazina, frigoriferë, arkiva, biblioteka dhe ndërtesa dhe struktura të ngjashme; pjesa e ngarkesës së drejtpërdrejtë të përcaktuar nga standardet në ndërtesat e banimit, zyrtare dhe ambientet shtëpiake; efektet afatgjata teknologjike të temperaturës nga pajisjet e palëvizshme; ngarkesat nga një vinç i sipërm ose një vinç sipër, shumëzuar me faktorët: 0,5 për vinçat me funksion të mesëm dhe 0,7 për vinçat me ngarkesë të rëndë; ngarkesat e borës për rajonet klimatike III-IV me koeficientë 0,3-0,6. Vlerat e treguara të vinçit, disa ngarkesave të përkohshme dhe të borës janë pjesë e vlerës së tyre të plotë dhe futen në llogaritje kur merret parasysh kohëzgjatja e veprimit të ngarkesave të këtyre llojeve në zhvendosjen, deformimin dhe formimin e çarjeve. Vlerat e plota Këto ngarkesa klasifikohen si afatshkurtra.

Ngarkesat afatshkurtra shkaktohen nga pesha e njerëzve, pjesëve, materialeve në zonat e mirëmbajtjes dhe riparimit të pajisjeve - kalimet dhe zona të tjera pa pajisje; pjesë e ngarkesës në katet e banimit dhe ndërtesat publike; ngarkesat që lindin gjatë prodhimit, transportit dhe instalimit të elementeve strukturorë; ngarkesat nga vinçat e sipërm dhe të sipërm të përdorur në ndërtimin ose funksionimin e ndërtesave dhe strukturave; ngarkesat e borës dhe të erës; ndikimet klimatike të temperaturës.

Ngarkesat speciale përfshijnë: ndikimet sizmike dhe shpërthyese; ngarkesat e shkaktuara nga një mosfunksionim ose prishje e pajisjeve dhe një ndërprerje e papritur e procesit teknologjik (për shembull, një rritje ose ulje e mprehtë e temperaturës, etj.); ekspozimi ndaj deformimeve të pabarabarta të bazës, të shoqëruara nga një ndryshim rrënjësor në strukturën e tokës (për shembull, deformimi i tokave të fundosura gjatë njomjes ose tokat permafrost gjatë shkrirjes), etj.

Ngarkesat standarde përcaktohen nga standarde bazuar në një probabilitet të paracaktuar për të tejkaluar vlerat mesatare ose bazuar në vlerat nominale. Ngarkesat konstante standarde pranohen bazuar në vlerat e projektimit të parametrave gjeometrikë dhe të projektimit dhe

Vlerat mesatare të densitetit. Rregullator i përkohshëm; ngarkesat teknologjike dhe instaluese përcaktohen sipas" vlerat më të larta të destinuara për përdorim normal; bora dhe era - sipas mesatares së vlerave të pafavorshme vjetore ose sipas vlerave të pafavorshme që korrespondojnë me një periudhë mesatare të caktuar të përsëritjeve të tyre.

Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave për forcën dhe qëndrueshmërinë përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e sigurisë së ngarkesës Yf, zakonisht më i madh se një, për shembull. G= Gnyt. Faktori i besueshmërisë nga pesha e betonit dhe strukturave të betonit të armuar Yf = M; mbi peshën e strukturave të bëra prej betoni me agregate të lehta (me dendësi mesatare 1800 kg/m3 e më pak) dhe mallëra të ndryshme, mbushje, materiale izoluese të prodhuara në fabrikë, Yf = l,2, në instalim Yf = l>3; nga ngarkesa të ndryshme të përkohshme në varësi të vlerës së tyre Yf = l. 2...1.4. Koeficienti i mbingarkesës nga pesha e strukturave gjatë llogaritjes së qëndrueshmërisë së pozicionit ndaj lundrimit, përmbysjes dhe rrëshqitjes, si dhe në raste të tjera kur një rënie në masë përkeqëson kushtet e funksionimit të strukturës, supozohet të jetë yf = 0,9. Gjatë llogaritjes së strukturave në fazën e ndërtimit, ngarkesat afatshkurtra të llogaritura shumëzohen me një faktor prej 0.8. Ngarkesat e projektimit për llogaritjen e strukturave bazuar në deformimet dhe zhvendosjet (për grupin e dytë të gjendjeve kufitare) merren të barabarta me vlerat standarde me koeficientin Yf = l-

Kombinimi i ngarkesave. Strukturat duhet të projektohen për kombinime të ndryshme të ngarkesave ose forcave përkatëse nëse llogaritja kryhet duke përdorur një skemë joelastike. Në varësi të përbërjes së ngarkesave të marra në konsideratë, dallohen: kombinimet kryesore, të përbëra nga ngarkesa konstante, afatgjata dhe afatshkurtra ose forca nga ngarkesat me tension të ulët; kombinime të veçanta që përbëhen nga konstante, afatgjata, afatshkurtëra të mundshme dhe një nga ngarkesat ose përpjekjet e veçanta prej tyre.

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

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

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

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

Ku a - merret e barabartë me 0,3 për ndërtesat e banimit, ndërtesat e zyrave, konviktet, etj. dhe e barabartë me 0,5 për dhomat e ndryshme: dhoma leximi, mbledhjesh, dhoma tregtare etj.; t është numri i kateve të ngarkuara mbi seksionin në shqyrtim.

Standardet lejojnë gjithashtu uljen e ngarkesave të përkohshme gjatë llogaritjes së trarëve dhe shufrave, në varësi të sipërfaqes së dyshemesë së ngarkuar.

Një gjendje kufizuese është një gjendje në të cilën një strukturë (strukturë) pushon së përmbushur kërkesat operacionale, d.m.th. humbet aftësinë për t'i rezistuar ndikimeve dhe ngarkesave të jashtme, merr lëvizje të papranueshme ose gjerësi të çarjes, etj.

Sipas shkallës së rrezikut, standardet vendosin dy grupe të gjendjeve kufitare: grupi i parë - sipas kapacitetit mbajtës;

grupi i dytë është për funksionim normal.

Gjendjet kufizuese të grupit të parë përfshijnë brishtë, duktil, lodhje ose shkatërrime të tjera, si dhe humbje të qëndrueshmërisë së formës, humbje të qëndrueshmërisë së pozicionit, shkatërrim nga veprimi i kombinuar i faktorëve të forcës dhe kushteve të pafavorshme mjedisore.

Gjendjet kufitare të grupit të dytë karakterizohen nga formimi dhe hapja e tepërt e çarjeve, devijimet e tepërta, këndet e rrotullimit dhe amplituda e vibrimit.

Llogaritja për grupin e parë të gjendjeve kufitare është bazë dhe e detyrueshme në të gjitha rastet.

Llogaritja për grupin e dytë të gjendjeve kufitare kryhet për ato struktura që humbasin performancës për arsyet e mësipërme.

Detyra e llogaritjes bazuar në gjendjet kufitare është të sigurojë garancinë e kërkuar që gjatë funksionimit të strukturës ose strukturës nuk do të ndodhë asnjë nga gjendjet kufitare.

Kalimi i një strukture në një ose një tjetër gjendje kufizuese varet nga shumë faktorë, ndër të cilët më kryesorët janë:

1. ngarkesat dhe ndikimet e jashtme;

2. karakteristikat mekanike të betonit dhe armaturës;

3. kushtet e funksionimit të materialeve dhe projektimit.

Çdo faktor karakterizohet nga ndryshueshmëri gjatë funksionimit, dhe ndryshueshmëria e secilit faktor individualisht nuk varet nga të tjerët dhe është një proces i rastësishëm. Kështu, ngarkesat dhe ndikimet mund të ndryshojnë nga probabiliteti i specifikuar i tejkalimit të vlerave mesatare, dhe karakteristikat mekanike të materialeve mund të ndryshojnë nga probabiliteti i specifikuar për reduktimin e vlerave mesatare.

Në llogaritjet e bazuara në gjendjet kufitare, ndryshueshmëria statistikore e ngarkesave dhe karakteristikat e forcës materialeve, si dhe kushteve të ndryshme të pafavorshme ose të favorshme të punës.

2.2.3. Ngarkesat

Ngarkesat ndahen në të përhershme dhe të përkohshme. Të përkohshmet, në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ndahen në afatgjata, afatshkurtra dhe të veçanta.

Ngarkesat konstante përfshijnë peshën e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse, peshën dhe presionin e tokës dhe forcën e para-ngjeshjes.

Ngarkesat e përkohshme afatgjata përfshijnë peshën e pajisjeve të palëvizshme në dysheme; presioni i gazeve, lëngjeve, trupave të grimcuar në kontejnerë; ngarkesat në magazina; efektet teknologjike të temperaturës afatgjata, pjesë e ngarkesës së ndërtesave të banimit dhe publike, nga 30 deri në 60% e peshës së borës, pjesë e ngarkesave të vinçave të sipërm etj.

Ngarkesat afatshkurtra ose ngarkesat e përkohshme me kohëzgjatje të shkurtër konsiderohen: pesha e njerëzve dhe materialeve në zonat e mirëmbajtjes dhe riparimit; pjesë e ngarkesës në dyshemetë e ndërtesave të banimit dhe publike; ngarkesat që lindin gjatë prodhimit, transportit dhe instalimit; ngarkesa nga vinçat lart dhe lart; ngarkesat e borës dhe të erës.

Ngarkesa të veçanta lindin gjatë ndikimeve sizmike, shpërthyese dhe emergjente.

Ekzistojnë dy grupe ngarkesash - standarde dhe dizajni.

Ngarkesat standarde janë ato që nuk mund të tejkalohen gjatë funksionimit normal.

Ngarkesat standarde vendosen bazuar në përvojën në projektimin, ndërtimin dhe funksionimin e ndërtesave dhe strukturave.

Ato pranohen sipas standardeve, duke marrë parasysh probabilitetin e specifikuar të tejkalimit të vlerave mesatare. Vlerat e ngarkesave të përhershme përcaktohen nga vlerat e projektimit të parametrave gjeometrikë dhe vlerat mesatare të densitetit të materialeve.

Ngarkesat e përkohshme standarde vendosen sipas vlerave më të larta, për shembull, ngarkesat e erës dhe borës - sipas vlerave mesatare vjetore për periudhën e pafavorshme të veprimit të tyre.

Ngarkesat e projektimit.

Ndryshueshmëria e ngarkesave, si rezultat i së cilës ekziston mundësia që vlerat e tyre të tejkalohen, dhe në disa raste të zvogëlohen, krahasuar me ato standarde, vlerësohet duke futur një faktor besueshmërie.

Ngarkesat e projektimit përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e besueshmërisë, d.m.th.

(2.38)

Ku q

Gjatë llogaritjes së strukturave duke përdorur grupin e parë të gjendjeve kufitare pranohet, si rregull, më i madh se uniteti dhe vetëm në rastin kur një ulje e ngarkesës përkeqëson kushtet e funksionimit të strukturës, pranohet < 1 .

Llogaritja e projektimit për grupin e dytë të gjendjeve kufitare kryhet për ngarkesat e projektimit me koeficientin =1, duke marrë parasysh rrezikun më të ulët të shfaqjes së tyre.

Kombinimi i ngarkesave

Disa ngarkesa veprojnë njëkohësisht në strukturë. Nuk ka gjasa që vlerat e tyre maksimale të arrihen njëkohësisht. Prandaj, llogaritjet bëhen për kombinime të ndryshme të pafavorshme të tyre, me futjen e një koeficienti kombinimi.

Ekzistojnë dy lloje kombinimesh: kombinime bazë, të përbëra nga ngarkesa konstante, afatgjata dhe afatshkurtra; kombinime të veçanta të përbëra nga të përhershme, afatgjata, afatshkurtëra të mundshme dhe një nga ngarkesat speciale.

Nëse kombinimi kryesor përfshin vetëm një ngarkesë afatshkurtër, koeficienti i kombinimit merret i barabartë me një kur merren parasysh dy ose më shumë ngarkesa afatshkurtra, këto të fundit shumëzohen me 0.9.

Gjatë projektimit, duhet të merret parasysh shkalla e përgjegjësisë dhe kapitali i ndërtesave dhe strukturave.

Kontabiliteti kryhet duke futur një koeficient besueshmërie për qëllimin e synuar , e cila pranohet në varësi të klasës së strukturave Për ndërtesat e klasës 1 (objekte unike dhe monumentale).
, për objekte të klasës II (banimi shumëkatëshe, publike, industriale)
. Për ndërtesat e klasës III

Llogaritjet e forcës mund të bëhen duke përdorur një nga dy metodat - sipas gjendjes kufitare, ose sipas sforcimeve të lejueshme. Metoda e llogaritjes për sforcimet e lejueshme është miratuar në llogaritjen e strukturave inxhinierike mekanike, dhe bazat e përdorimit të saj janë dhënë në kursin "Forca e materialeve". Gjatë llogaritjes së strukturave të ndërtesave, është miratuar një metodë e llogaritjes së gjendjes kufitare, e cila është më e avancuar se metoda e llogaritjes bazuar në sforcimet e lejueshme.

Gjendja përfundimtare e stresit– një gjendje kur në një pikë lind një gjendje e tensionuar, e cila çon në shfaqjen e një procesi të ri. Për shembull, në zhvillimin e deformimit plastik, në formimin e një çarje, etj. PNS të ndryshme ndodhin me lloje të ndryshme ngarkimi.

Gjendja e kufirit- një gjendje në të cilën struktura humbet funksionalitetin e saj ose gjendja e saj bëhet e padëshirueshme. Përpjekjet që shkaktojnë një gjendje kufizuese quhen kufizuese.

Është e nevojshme të bëhet dallimi midis gjendjeve kufitare dhe gjendjeve kufitare të stresit. Këto koncepte jo gjithmonë përkojnë. Shembuj:

Një rritje e stresit gjatë përkuljes së rrezes në pikën e rrjedhjes çon në arritjen e PNS në pikat sa më larg që të jetë e mundur nga vija neutrale. Një rritje e mëtejshme e ngarkesës çon në arritjen e sforcimeve në nivelin e forcës së rrjedhshmërisë në të gjithë seksionin - gjendja kufitare në seksion ndodhin ndryshime cilësore në strukturë, zhvendosjet rriten ndjeshëm, pasi një menteshë plastike formohet në atë më të ngarkuar; seksioni.

Rritja e sforcimeve në tërheqje çon në shfaqjen sekuenciale të gjendjeve të stresit kufizues të mëposhtëm: a) fillimi i deformimit të njëtrajtshëm plastik; b) formimi i qafës së mitrës; c) shkatërrimi.

Metoda e llogaritjes së gjendjes kufitare

Në përputhje me GOST 27751-88 "Besueshmëria e strukturave të ndërtimit dhe themeleve. Dispozitat bazë për llogaritjen" gjendjet kufitare ndahen në dy grupe:

grupi i parë përfshin gjendjet kufitare që çojnë në papërshtatshmëri të plotë për përdorimin e strukturave, themeleve (ndërtesave ose strukturave në tërësi) ose në një humbje të plotë (të pjesshme) të kapacitetit mbajtës të ndërtesave dhe strukturave në tërësi;

grupi i dytë përfshin gjendjet kufitare që pengojnë funksionimin normal të strukturave (themelet) ose zvogëlojnë qëndrueshmërinë e ndërtesave (strukturave) në krahasim me jetëgjatësinë e synuar të shërbimit.

Gjendjet kufitare të grupit të parë karakterizohen nga:

dështimi i çdo natyre (për shembull, plastik, i brishtë, lodhje);

humbja e qëndrueshmërisë së formës, duke çuar në papërshtatshmëri të plotë për përdorim;

humbja e stabilitetit të pozicionit;

kalimi në një sistem të ndryshueshëm;

ndryshim cilësor në konfigurim;

fenomene të tjera në të cilat ekziston nevoja për të ndaluar funksionimin (për shembull, deformime të tepërta si rezultat i zvarritjes, plasticitetit, prerjes në nyje, hapjes së plasaritjeve dhe gjithashtu formimi i çarjeve).

Gjendjet kufitare të grupit të dytë karakterizohen nga:

arritja e deformimeve maksimale të strukturës (për shembull, devijimet maksimale, rrotullimet) ose deformimet maksimale të bazës;

arritje nivelet kufizuese dridhjet e strukturave ose themeleve;

formimi i çarjeve;

arritjen e hapjeve ose gjatësisë maksimale të çarjeve;

humbja e qëndrueshmërisë së formës, duke çuar në vështirësi në funksionimin normal;

fenomene të tjera në të cilat ekziston nevoja për të kufizuar përkohësisht funksionimin e një ndërtese ose strukture për shkak të një reduktimi të papranueshëm të jetës së tij të shërbimit (për shembull, dëmtimi nga korrozioni).

Gjendja e parë kufitare për elementët e tensionuar dhe të ngjeshur shprehet me relacionin:

Ku
– rezistenca e projektimit sipas forcës së rrjedhshmërisë;

– forca e rendimentit;

– koeficienti i besueshmërisë për materialin (γ C >1);

– forca e projektimit në tërheqje;

- forca në tërheqje;

– koeficienti i kushteve të funksionimit (γ С<1);

-Koeficienti i besueshmërisë për elementët strukturorë të llogaritur për forcën duke përdorur rezistenca të llogaritura R u ;

- zona e seksionit kryq të elementit të shtrirë (të ngjeshur).

Për elementët e përkulshëm:

Formalisht, ne mund të marrim vlerën në anën e djathtë të pabarazive (2 .0), (2.0), (2.0) si sforcim i lejueshëm, megjithatë, metodat e llogaritjes bazuar në gjendjen kufitare dhe sforcimet e lejuara përkojnë , kur llogaritet duke përdorur gjendjet kufitare, faktori i përgjithshëm dhe i pandryshuar i sigurisë zëvendësohet nga disa variabla. Kjo lejon, kur llogaritet bazuar në gjendjen kufitare, të projektohen struktura operative me forcë të barabartë.

Gjatë përcaktimit të rezistencave të projektimit për saldimet R W, merren parasysh: materiali kryesor i strukturës së salduar, materialet ndihmëse të përdorura në saldim (markat e elektrodave të veshura, telat e elektrodës), prania ose mungesa e metodave fizike për kontrollin e saldimit. .

Një gjendje kufizuese është një gjendje në të cilën një strukturë (strukturë) pushon së përmbushur kërkesat operacionale, d.m.th. humbet aftësinë për t'i rezistuar ndikimeve dhe ngarkesave të jashtme, merr lëvizje të papranueshme ose gjerësi të çarjes, etj.

Sipas shkallës së rrezikut, standardet vendosin dy grupe të gjendjeve kufitare: grupi i parë - sipas kapacitetit mbajtës;

grupi i dytë është për funksionim normal.

Gjendjet kufizuese të grupit të parë përfshijnë brishtë, duktil, lodhje ose shkatërrime të tjera, si dhe humbje të qëndrueshmërisë së formës, humbje të qëndrueshmërisë së pozicionit, shkatërrim nga veprimi i kombinuar i faktorëve të forcës dhe kushteve të pafavorshme mjedisore.

Gjendjet kufitare të grupit të dytë karakterizohen nga formimi dhe hapja e tepërt e çarjeve, devijimet e tepërta, këndet e rrotullimit dhe amplituda e vibrimit.

Llogaritja për grupin e parë të gjendjeve kufitare është bazë dhe e detyrueshme në të gjitha rastet.

Llogaritja për grupin e dytë të gjendjeve kufitare kryhet për ato struktura që humbasin performancën e tyre për shkak të shfaqjes së arsyeve të mësipërme.

Detyra e llogaritjes bazuar në gjendjet kufitare është të sigurojë garancinë e kërkuar që gjatë funksionimit të strukturës ose strukturës nuk do të ndodhë asnjë nga gjendjet kufitare.

Kalimi i një strukture në një gjendje kufizuese varet nga shumë faktorë, ndër të cilët më të rëndësishmit janë:

1. ngarkesat dhe ndikimet e jashtme;

2. karakteristikat mekanike të betonit dhe armaturës;

3. kushtet e funksionimit të materialeve dhe projektimit.

Çdo faktor karakterizohet nga ndryshueshmëri gjatë funksionimit, dhe ndryshueshmëria e secilit faktor individualisht nuk varet nga të tjerët dhe është një proces i rastësishëm. Kështu, ngarkesat dhe ndikimet mund të ndryshojnë nga probabiliteti i specifikuar i tejkalimit të vlerave mesatare, dhe karakteristikat mekanike të materialeve mund të ndryshojnë nga probabiliteti i specifikuar për reduktimin e vlerave mesatare.

Llogaritjet e gjendjes së kufirit marrin parasysh ndryshueshmërinë statistikore të ngarkesave dhe karakteristikat e forcës së materialeve, si dhe kushte të ndryshme të pafavorshme ose të favorshme operimi.

2.2.3. Ngarkesat

Ngarkesat ndahen në të përhershme dhe të përkohshme. Të përkohshmet, në varësi të kohëzgjatjes së veprimit, ndahen në afatgjata, afatshkurtra dhe të veçanta.

Ngarkesat konstante përfshijnë peshën e strukturave mbajtëse dhe mbyllëse, peshën dhe presionin e tokës dhe forcën e para-ngjeshjes.

Ngarkesat e përkohshme afatgjata përfshijnë peshën e pajisjeve të palëvizshme në dysheme; presioni i gazeve, lëngjeve, trupave të grimcuar në kontejnerë; ngarkesat në magazina; efektet teknologjike të temperaturës afatgjata, pjesë e ngarkesës së ndërtesave të banimit dhe publike, nga 30 deri në 60% e peshës së borës, pjesë e ngarkesave të vinçave të sipërm etj.

Ngarkesat afatshkurtra ose ngarkesat e përkohshme me kohëzgjatje të shkurtër konsiderohen: pesha e njerëzve dhe materialeve në zonat e mirëmbajtjes dhe riparimit; pjesë e ngarkesës në dyshemetë e ndërtesave të banimit dhe publike; ngarkesat që lindin gjatë prodhimit, transportit dhe instalimit; ngarkesa nga vinçat lart dhe lart; ngarkesat e borës dhe të erës.

Ngarkesa të veçanta lindin gjatë ndikimeve sizmike, shpërthyese dhe emergjente.

Ekzistojnë dy grupe ngarkesash - standarde dhe dizajni.

Ngarkesat standarde janë ato që nuk mund të tejkalohen gjatë funksionimit normal.

Ngarkesat standarde vendosen bazuar në përvojën në projektimin, ndërtimin dhe funksionimin e ndërtesave dhe strukturave.

Ato pranohen sipas standardeve, duke marrë parasysh probabilitetin e specifikuar të tejkalimit të vlerave mesatare. Vlerat e ngarkesave të përhershme përcaktohen nga vlerat e projektimit të parametrave gjeometrikë dhe vlerat mesatare të densitetit të materialeve.

Ngarkesat e përkohshme standarde vendosen sipas vlerave më të larta, për shembull, ngarkesat e erës dhe borës - sipas vlerave mesatare vjetore për periudhën e pafavorshme të veprimit të tyre.

Ngarkesat e projektimit.

Ndryshueshmëria e ngarkesave, si rezultat i së cilës ekziston mundësia që vlerat e tyre të tejkalohen, dhe në disa raste të zvogëlohen, krahasuar me ato standarde, vlerësohet duke futur një faktor besueshmërie.

Ngarkesat e projektimit përcaktohen duke shumëzuar ngarkesën standarde me faktorin e besueshmërisë, d.m.th.

(2.38)

Ku q

Gjatë llogaritjes së strukturave duke përdorur grupin e parë të gjendjeve kufitare pranohet, si rregull, më i madh se uniteti dhe vetëm në rastin kur një ulje e ngarkesës përkeqëson kushtet e funksionimit të strukturës, pranohet < 1 .

Llogaritja e projektimit për grupin e dytë të gjendjeve kufitare kryhet për ngarkesat e projektimit me koeficientin =1, duke marrë parasysh rrezikun më të ulët të shfaqjes së tyre.

Kombinimi i ngarkesave

Disa ngarkesa veprojnë njëkohësisht në strukturë. Nuk ka gjasa që vlerat e tyre maksimale të arrihen njëkohësisht. Prandaj, llogaritjet bëhen për kombinime të ndryshme të pafavorshme të tyre, me futjen e një koeficienti kombinimi.

Ekzistojnë dy lloje kombinimesh: kombinime bazë, të përbëra nga ngarkesa konstante, afatgjata dhe afatshkurtra; kombinime të veçanta të përbëra nga të përhershme, afatgjata, afatshkurtëra të mundshme dhe një nga ngarkesat speciale.

Nëse kombinimi kryesor përfshin vetëm një ngarkesë afatshkurtër, koeficienti i kombinimit merret i barabartë me një kur merren parasysh dy ose më shumë ngarkesa afatshkurtra, këto të fundit shumëzohen me 0.9.

Gjatë projektimit, duhet të merret parasysh shkalla e përgjegjësisë dhe kapitali i ndërtesave dhe strukturave.

Kontabiliteti kryhet duke futur një koeficient besueshmërie për qëllimin e synuar , e cila pranohet në varësi të klasës së strukturave Për ndërtesat e klasës 1 (objekte unike dhe monumentale).
, për objekte të klasës II (banimi shumëkatëshe, publike, industriale)
. Për ndërtesat e klasës III

Llogaritja e një modeli që synon parandalimin e gjendjeve kufitare të grupit të parë shprehet me pabarazinë:

N ≤ Ф, (2.1)

Ku N– forca në elementin në shqyrtim (forca gjatësore, momenti i përkuljes, forca tërthore) nga veprimi i vlerave maksimale të projektimit të ngarkesave; F– kapaciteti mbajtës i elementit.

Për të kontrolluar gjendjet kufitare të grupit të parë, përdoren vlerat maksimale të projektimit të ngarkesave F m, të përcaktuara me formulën:

F m = F 0 g fm,

Ku F 0- vlera karakteristike e ngarkesës, g fm,– faktori i besueshmërisë për vlerën maksimale të ngarkesës, duke marrë parasysh devijimin e mundshëm të ngarkesës në një drejtim të pafavorshëm. Vlerat karakteristike të ngarkesës F 0 dhe vlerat e koeficienteve g fm përcaktuar në përputhje me DBN. Seksionet 1.6 – 1.8 të këtij zhvillimi metodologjik u kushtohen këtyre çështjeve.

Gjatë llogaritjes së ngarkesave, si rregull, merret parasysh koeficienti i besueshmërisë për qëllimin e strukturës g n, vlerat e të cilave, në varësi të klasës së përgjegjësisë së strukturës dhe llojit të situatës së projektimit, jepen në tabelë. 2.3. Pastaj shprehja për përcaktimin e vlerave maksimale të ngarkesës do të marrë formën:

F m = F 0 g fm ∙g n

Ana e djathtë e pabarazisë (1.1) mund të përfaqësohet si:

Ф = S R y g c,(2.2)

Ku Ry– rezistenca e projektimit të çelikut, e krijuar nga forca e rrjedhshmërisë; S- karakteristikat gjeometrike të seksionit (nën tension ose shtypje S paraqet sipërfaqen e prerjes tërthore A, gjatë përkuljes – momenti i rezistencës W); g c- koeficienti i kushteve të funksionimit të strukturës, vlerat e të cilit, në varësi të materialit të strukturës, përcaktohen nga standardet përkatëse. Për vlerat e konstruksioneve të çelikut g c janë dhënë në tabelë. 2.4.

Duke zëvendësuar vlerën (2.2) në formulën (2.1), marrim kushtin

N ≤ S R y g c

Për elementet e shtrirë me S=A

N ≤ A R y g c

Pjesëtimi i anës së majtë dhe të djathtë të pabarazisë me sipërfaqen A, marrim kushtin për forcën e një elementi tërheqës ose të ngjeshur:

Për elementët e përkulshëm kur S = W, Pastaj

M ≤ W R y g c

Nga shprehja e fundit rrjedh një formulë për kontrollimin e forcës së një elementi përkulje

Formula për kontrollimin e qëndrueshmërisë së një elementi të ngjeshur është:

Ku φ – koeficienti i përkuljes në varësi të fleksibilitetit të shufrës

Tabela 2.4 – Koeficienti i kushteve të funksionimit g c

5. Në rastet e papërcaktuara në këtë tabelë, formulat e llogaritjes duhet të marrin