Коэффициенты условий работы. Коэффициенты ответственности сооружения. Виды предельных состояний элементов стальных конструкций. Виды напряжений и их учет при расчете элементов стальных конструкций.

Коэффициенты условий работы - коэф. учитывающие наиболее вероятные особенности действительной работы материалов, конструкций и оснований при строительстве и эксплуатации сооружений и вводимые сомножителем при определении расчётных сопротивлений элементов конструкции и их соединений(приним.в соотв. с табл. СП «Нагрузки и воздействия»). Для учета ответственности зданий и сооружений их раздел. на три уровня: I – повыш., II – норм., III – пониж.. Повыш. уровень ответ-ти следует приним. для зд. и сооруж., отказы которых могут привести к тяжелым эконом., социал. и эколог. последствиям (резервуары для нефти, магистральные трубопроводы и т,д.). Норм. ур. ответст. следует приним. для зд.. и сооруж. массового строительства (жилые, общ., производст., сельскохоз. зд. и сооруж.). Пониж.ур. ответст. следует приним. для сооруж. сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы и т.д.). При расчете несущих конструкций и оснований коэффициент надежн. и ответств. , принимают равным: для I - для II , для III - . На коэфф. надежн. по ответств-ти следует умнож. нагрузочный эффект (внутр. силы и перемещения конструк. и основ., вызываемые нагруз. и воздействиями). Для стальных констр. установлено два расчетных предельных состояния: 1ое расчетное предельное состояние ( - расч.усилие в конструкц. от всех нагрузок , -несущая способность конструкции), определяем. несущей способностью (прочностью, устойчивостью или выносливостью); этому сост. должны удовл. все стальные конструкции; второе расч. предел. сост., определ. развитием чрезмерных деформаций (прогибов и перемещений); этому состоянию должны удовлетворять конструкции, в которых величина деформаций может ограничить возможность их эксплуатации. Расчетная нагрузка определяется, как произведение нормативной нагрузки на коэффициент перегрузки n (больший единицы), учитыв. опасность превышения нагрузки по сравнению с ее нормативным значением: .Таким образом, конструкции рассматр. по расчетным нагрузкам. От воздействия расчетных нагрузок в конструкции определяют расчетные усилия (осевое усилие N или момент М), которые находят по общим правилам сопротивления материалов и строительной механики. Ф — зависит от предел. сопротивления материала силовым воздействиям, характеризуемого механическими свойствами материала и называемого нормативным сопротивлением R^н, а также от геометрических характеристик сечения (площади сечения F, момента сопротивления W и т. п.). Для строительной стали нормативное сопротивление принято равным пределу текучести, R^н = . За расчетное сопротивление стали R принимают напряжение, равное норматив. сопротивл., умнож. на коэффициент однородности k (меньший единицы), учитывающий опасность снижения сопротивления материала по сравнению с нормативным его значением вследствие изменчивости механических свойств материала. R= R^н * k. R — это напряжение, равное наименьшему возможному значению предела текучести материала, которое и принимается для конструкции как предельное. Основные напряжения возникают в результате действия нагрузок. Их определяют методами сопротивления материалов по усилиям, которые устанавливают расчетом идеализированной расчетной схемы конструкции по правилам строительной механики. Эти напряжения уравновешивают внешние воздействия и определяют несущую способность элементов конструкций. Дополнительные напряжения возникают от неучтенных в идеализированной схеме факторов (связей, создающих защемление в узлах, неразрезности в соединениях элементов и т.п.). Значения таких напряжений во многих случаях поддаются определению, но их, как правило, не учитывают в расчете. Основанием для этого служит возможность перераспределения и снижения напряжений за счет развития пластических деформаций с образованием пластических шарниров, что приближает работу конструкции к принятой расчетной схеме. Кроме того, часто такие напряжения имеют обратный знак по отношению к основным напряжениям, т.е. несколько разгружают несущий элемент. Местные напряжения возникают в элементах конструкций либо от внешних местных воздействий (сосредоточенных нагрузок, опорных реакций, подвижных грузов), либо в местах резких изменений формы, где развивается концентрация напряжений вследствие искажения силового потока. Местные напряжения первого вида обычно учитывают в расчете, чтобы избежать чрезмерного развития пластических деформаций, появления трещин или потери устойчивости тонкостенных элементов. Второй вид местных напряжений в форме их концентрации при нормальной температуре и статических воздействиях практически не оказывает влияния на несущую способность конструкций и ими можно пренебречь. Однако при действии пониженных температур, а также при динамических воздействиях концентрация напряжений может привести к хрупкому разрушению. Начальные напряжения возникают в результате неравномерного остывания после прокатки, при сварке или в результате предшествующей работы элемента в пластическом состоянии. Сочетание напряжений от внешних сил с начальными приводит к тому, что результирующие напряжения существенно отличаются от расчетных.Такие напряжения не представляют угрозы прочности, если их линейные поля совпадают по направлению с полями основных напряжений. Так как начальные напряжения самоуравновешены, то, суммируясь с основными напряжениями, они в одних точках ускоряют, а в других - замедляют развитие пластических деформаций. Тем не менее ими нельзя пренебрегать при оценке устойчивости и деформативности. Если образуются поля плоского или объемного напряженных состояний, то возникает опасность хрупкого разрушения. Остаточные напряжения σ,sub>r можно учитывать в расчетах конструкций путем суммирования условных деформаций ε_r = σ,sub>r /E с деформациями от внешней нагрузки.