Составители:
Рубрика:
124 125
При малых напряжениях в конструкциях, далеких от появления
пластических деформаций, при расчете конструкций в машиностроении,
работающих в упругой стадии, вполне правомерно применять расчет по
допускаемым напряжениям, как более простой и понятный.
2. Оптимизация сечений сжатых и изгибаемых
железобетонных элементов
В сжатых железобетонных элементах усилие сжатия воспринима-
ется бетоном и арматурой пропорционально модулю упругости.
Обычно
напряжения в арматуре на порядок больше напряжений в бетоне, а об-
щее усилие, воспринимаемое арматурой, зависит от содержания армату-
ры в сечении и коэффициента армирования. Если учесть, что единица
прочности 1 МПа для металла на порядок дороже, чем для бетона, то в
сжатом железобетонном элементе целесообразно максимально сжимаю-
щие усилия передать на
бетон. Арматуру же ставить конструктивно с
минимальным коэффициентом армирования.
Для сжато-изогнутых и изгибаемых железобетонных элементов
оптимальное по стоимости проектное решение можно найти с помощью
альтернативного ДЦ (рис. 26).
Уровни ДЦ
Класс бетона
Класс арматуры
Ширина сечения b, мм
Высота сечения h, мм
Рис. 26. Дерево целей
Варьируя все параметры на всех уровнях дерева целей и используя
программу расчета железобетонного сечения (например SCAD), можем
найти потребное количество арматуры в сечении и определить стоимость
1 пог. м элемента
теристикам материалов и нагрузок с обеспеченностью не ниже 0,999.
Расчеты по второй группе предельных состояний (по деформациям) осу-
ществляются при соблюдении условий первой группы. Они
являются про-
верочными и имеют обеспеченность несколько меньше, но не менее 0,95.
Как видим, в основе метода предельных состояний лежит вероят-
ностная математическая модель работы конструкции под нагрузкой, но
для удобства расчетов она приведена к детерминированному виду.
В некоторых странах расчет строительных конструкций осуществ-
ляют по допускаемым напряжениям. Этим методом пользовались и
в
нашей стране до введения метода предельных состояний. Ус л о в и е проч-
ности при этом имеет вид
][VdV
, (23)
где
V
– напряжения в наиболее нагруженной части сечения элемента;
[
V
] – допускаемое напряжение для материала конструкции, определяе-
мое по формуле
k
т
][
V
V
. (24)
Здесь
т
V
– напряжение, при котором начинается разрушение мате-
риала конструкции или появляются пластические деформации текучес-
ти в металлических конструкциях; k – коэффициент запаса, которым учи-
тывается изменчивость свойств материала конструкции и нагрузок.
В методе предельных состояний вместо одного коэффициента за-
паса в расчете присутствуют три коэффициента надежности: по матери-
алу, по нагрузке и
условиям работы. При этом коэффициенты надежнос-
ти по материалу и по нагрузке состоят из двух частей. Первая часть учи-
тывает собственную изменчивость свойств материалов и нагрузок на-
значением нормативных значений с доверительной вероятностью 0,95.
Вторая часть учитывает важность расчетного аппарата назначением до-
полнительного запаса надежности с повышением доверительной веро-
ятности расчетных значений
прочности материала и нагрузок до вели-
чины 0,999.
Такой дифференцированный подход к оценке изменчивости различ-
ных факторов в расчете конструкций дает возможность получать более
экономичные и достаточно надежные проектные решения, чем в методе
расчета по допускаемым напряжениям.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- …
- следующая ›
- последняя »
