Шектеулі күй - бұл құрылым (құрылыс) пайдалану талаптарын қанағаттандыруды тоқтататын жағдай, яғни. сыртқы әсерлер мен жүктемелерге қарсы тұру қабілетін жоғалтады, рұқсат етілмейтін жылжуларды немесе жарықшақтардың саңылауларының ендерін және т.б.

Қауіптілік дәрежесі бойынша нормалар шекті күйлердің екі тобын белгілейді: бірінші топ – көтергіштігі бойынша;

екінші топ – қалыпты жұмысқа.

Бірінші топтың шекті күйлеріне сынғыш, иілгіш, шаршағыштық немесе басқа да сыну, сондай-ақ пішін тұрақтылығын жоғалту, позиция тұрақтылығын жоғалту, күш факторларының және қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларының бірлескен әсерінен бұзылуы жатады.

Екінші топтың шекті күйлері жарықшақтардың пайда болуымен және шамадан тыс ашылуымен, шамадан тыс ауытқулармен, айналу бұрыштарымен, тербеліс амплитудаларымен сипатталады.

Шекті күйлердің бірінші тобы үшін есептеу барлық жағдайларда негізгі және міндетті болып табылады.

Шекті күйлердің екінші тобы бойынша есептеу жоғарыда аталған себептердің басталуына байланысты өнімділігін жоғалтқан құрылымдар үшін жүргізіледі.

Шекті жағдайды талдаудың міндеті - құрылымның немесе құрылымның жұмысы кезінде шекті күйлердің ешқайсысы болмайтынына қажетті кепілдік беру.

Құрылымның сол немесе басқа шекті күйге ауысуы көптеген факторларға байланысты, олардың ең маңыздылары:

1. сыртқы жүктемелер мен әсерлер;

2. бетон мен арматураның механикалық сипаттамалары;

3. материалдар мен құрылыстың жұмыс жағдайлары.

Әрбір фактор жұмыс кезінде өзгермелілігімен сипатталады және әрбір фактордың жеке өзгергіштігі басқаларға тәуелді емес және кездейсоқ процесс болып табылады. Сонымен, жүктемелер мен әсерлер орташа мәндерден асудың берілген ықтималдығынан, ал материалдардың механикалық сипаттамалары орташа мәндерді азайтудың берілген ықтималдығынан ерекшеленуі мүмкін.

Лимиттік күй есептеулері материалдардың жүктемелерінің статистикалық өзгермелілігі мен беріктік сипаттамаларын, сондай-ақ әртүрлі қолайсыз немесе қолайлы жұмыс жағдайларын ескереді.

2.2.3. Жүктер

Жүктемелер тұрақты және уақытша болып бөлінеді. Уақытша әрекеттің ұзақтығына қарай ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді және арнайы болып бөлінеді.

Тұрақты жүктемелерге жүк көтергіш және қоршау конструкцияларының салмағы, топырақтың салмағы мен қысымы, сығу алдындағы күш жатады.

Ұзақ жұмыс істейтін жүктемелерге едендердегі стационарлық жабдықтың салмағы жатады; ыдыстардағы газдардың, сұйықтардың, сусымалы қатты заттардың қысымы; қоймалардағы жүктер; ұзақ мерзімді температуралық технологиялық әсерлер, тұрғын және қоғамдық ғимараттардың пайдалы жүктемесінің бөлігі, қар салмағының 30-дан 60% -ға дейін, аспалы крандардың жүктерінің бір бөлігі және т.б.

Қысқа мерзімді жүктер немесе қысқа мерзімді уақытша жүктемелер: қызмет көрсету және жөндеу аймақтарындағы адамдардың, материалдардың салмағы; тұрғын және қоғамдық ғимараттардың едендеріндегі жүктеменің бір бөлігі; өндіру, тасымалдау және орнату кезінде туындайтын жүктер; аспалы және аспалы крандардан түсетін жүктер; қар және жел жүктемелері.

Арнайы жүктемелер сейсмикалық, жарылыс және апаттық әсерлер кезінде пайда болады.

Жүктердің екі тобы бар - стандартты және дизайн.

Нормативтік жүктемелер - бұл қалыпты жұмыс кезінде асып кетуге болмайтын жүктемелер.

Нормативтік жүктемелер ғимараттар мен құрылыстарды жобалау, салу және пайдалану тәжірибесі негізінде белгіленеді.

Олар орташа мәндерден асып кетудің берілген ықтималдығын ескере отырып, нормалар бойынша қабылданады. Тұрақты жүктемелердің мәндері геометриялық параметрлердің жобалық мәндерімен және материалдардың тығыздығының орташа мәндерімен анықталады.

Нормативтік уақытша жүктемелер ең жоғары мәндер бойынша белгіленеді, мысалы, жел және қар жүктемелері - олардың әсер етуінің қолайсыз кезеңіндегі жылдық мәндердің орташа мәніне сәйкес.

Есептелген жүктемелер.

Жүктемелердің өзгермелілігі, соның нәтижесінде олардың мәндерінен асып кету, ал кейбір жағдайларда тіпті нормативтікмен салыстырғанда азаю мүмкіндігі бар, сенімділік коэффициентін енгізу арқылы бағаланады.

Есептік жүктемелер стандартты жүктемені қауіпсіздік коэффициентіне көбейту арқылы анықталады, яғни.

(2.38)

Қайда q

Шекті күйлердің бірінші тобы үшін құрылымдарды есептеу кезінде әдетте, бірліктен жоғары қабылданады және жүктеменің төмендеуі құрылымның жұмыс жағдайын нашарлататын жағдайда ғана қабылданады. < 1 .

Шекті күйлердің екінші тобы үшін құрылымды есептеу коэффициенті бар жобалық жүктемелер үшін жүргізіледі. =1, олардың пайда болу қаупінің төмендігін ескере отырып.

Жүктемелердің комбинациясы

Құрылымға бір уақытта бірнеше жүктеме әсер етеді. Олардың максималды мәндеріне бір уақытта қол жеткізу екіталай. Сондықтан олардың әртүрлі қолайсыз комбинациялары үшін комбинациялар коэффициентін енгізе отырып, есептеу жүргізіледі.

Комбинациялардың екі түрі бар: тұрақты, ұзақ мерзімді және қысқа мерзімді жүктемелерден тұратын негізгі комбинациялар; тұрақты, ұзақ мерзімді, мүмкін қысқа мерзімді және арнайы жүктемелердің бірінен тұратын арнайы комбинациялар.

Егер негізгі комбинация тек бір қысқа мерзімді жүктемені қамтыса, біріктіру коэффициенті біреуге тең деп қабылданады, екі немесе одан да көп қысқа мерзімді жүктемелерді есепке алғанда, соңғысы 0,9-ға көбейтіледі.

Жобалау кезінде ғимараттар мен құрылыстардың жауапкершілік дәрежесін және капиталдандыруды ескеру қажет.

Бухгалтерлік есеп мақсатты мақсатқа сенімділік коэффициентін енгізу арқылы жүзеге асырылады , конструкциялардың сыныбына байланысты қабылданады.1-сыныптағы құрылымдар үшін (бірегей және монументалды нысандар)
, II сыныптағы объектілер үшін (көпқабатты тұрғын үй, қоғамдық, өндірістік)
. III класты ғимараттар үшін

Шекті күйлер - бұл құрылымдар жұмыс кезінде оларға қойылатын талаптарды қанағаттандыруды тоқтататын күйлер, яғни олар сыртқы жүктемелер мен әсерлерге қарсы тұру немесе жол берілмейтін қозғалыстар немесе жергілікті зақымданулар алу қабілетін жоғалтады.

Темірбетон конструкциялары шекті күйлердің екі тобы бойынша есептің талаптарына сәйкес болуы керек: көтергіштік қабілеті үшін – шекті күйлердің бірінші тобы; қалыпты жұмыс істеуге жарамдылығы бойынша – шекті күйлердің екінші тобы.

Бірінші топтың шекті күйлері үшін есептеу мыналарды болдырмау үшін орындалады:

Сынғыш, иілгіш немесе сынудың басқа түрі (қажет болған жағдайда құрылымның қирау алдындағы ауытқуын ескере отырып, беріктікті есептеу);

Құрылым пішінінің тұрақтылығын жоғалту (жіңішке қабырғалы құрылымдардың орнықтылығының есебі және т.б.) немесе оның жағдайы (тірек қабырғаларының, эксцентрлік жүктелген жоғары іргетастардың аударылуы мен сырғуына есептеу; көмілген немесе жер асты су қоймаларының көтерілуіне есептеу және т.б.). .);

Шаршаудың бұзылуы (қайталанатын жылжымалы немесе пульсирленген жүктің әсерінен құрылымдардың шаршауын талдау: кран арқалықтары, шпалдар, рамалық іргетастар және теңгерімсіз машиналарға арналған төбелер және т.б.);

Күш факторларының және қоршаған ортаның қолайсыз әсерлерінің біріккен әсерінен жойылу (агрессивті ортаның мерзімді немесе тұрақты әсер етуі, кезектесіп мұздату және еріту әрекеті және т.б.).

Екінші топтың шекті күйлерін есептеу мыналарды болдырмау үшін жүргізіледі:

Шамадан тыс немесе ұзартылған жарықшақты ашудың пайда болуы (егер пайда болу немесе ұзартылған жарықшақты ашу жұмыс жағдайында рұқсат етілсе);

Шамадан тыс қозғалыстар (ауытқулар, айналу бұрыштары, қисаю бұрыштары және діріл амплитудалары).

Тұтастай құрылымның шекті күйлерін, сондай-ақ оның жеке элементтерін немесе бөліктерін есептеу барлық кезеңдер бойынша жүргізіледі: дайындау, тасымалдау, орнату және пайдалану; сонымен бірге жобалық схемалар қабылданған жобалық шешімдерге және аталған кезеңдердің әрқайсысына сәйкес келуі керек.

Болжалды факторлар

Конструктивтік факторлар - бетон мен арматураның жүктемелері мен механикалық сипаттамалары (созылу, аққыштық шегі) - статистикалық өзгергіштікке (мәндердің шашырауы) ие. Жүктемелер мен әрекеттер орташа мәндерден асып кетудің берілген ықтималдығынан, ал материалдардың механикалық сипаттамалары орташа мәндердің түсу ықтималдығынан өзгеше болуы мүмкін. Лимиттік жағдайды есептеулер жүктердің статистикалық өзгергіштігі мен материалдардың механикалық сипаттамаларын, статистикалық емес факторларды және бетон мен арматураны пайдалану, ғимараттар мен құрылыстардың элементтерін дайындау және пайдалану үшін әртүрлі қолайсыз немесе қолайлы физикалық, химиялық және механикалық жағдайларды ескереді. . Жүктемелер, материалдардың механикалық сипаттамалары және есептік коэффициенттері нормаланады.

Жүктемелердің, бетонның және арматураның кедергісінің мәндері ҚНжЕ «Жүктемелер мен әсерлер» және «Бетон және темірбетон конструкциялары» тарауларына сәйкес белгіленеді.

Жүктемелердің классификациясы. Нормативтік және жобалық жүктемелер

Іс-әрекеттің ұзақтығына байланысты жүктеме тұрақты және уақытша болып бөлінеді. Уақытша жүктемелер өз кезегінде ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді, арнайы болып бөлінеді.

Ғимараттар мен құрылыстардың тірек және қоршау конструкцияларының салмағынан, топырақтың массасы мен қысымынан, алдын ала кернелген темірбетон конструкцияларының әсерінен түсетін жүктемелер тұрақты.

Ұзақ мерзімді жүктемелер едендердегі стационарлық жабдықтың салмағынан - аппараттар, қозғалтқыштар, цистерналар және т.б.; ыдыстардағы газдардың, сұйықтардың, сусымалы қатты заттардың қысымы; қоймалардағы, тоңазытқыштардағы, мұрағаттардағы, кітапханалардағы және ұқсас ғимараттар мен құрылыстардағы жүктер; тұрғын үйлердегі, қызметтік және тұрмыстық үй-жайлардағы нормалармен белгіленген уақытша жүктеменің бір бөлігі; стационарлық жабдықтан ұзақ мерзімді температуралық технологиялық әсерлер; коэффициенттерге көбейтілген бір аспалы немесе бір аспалы краннан түсетін жүктер: орташа жүк көтергіш крандар үшін 0,5 және ауыр жүк көтергіш крандар үшін 0,7; 0,3-0,6 коэффициенттерімен III-IV климаттық аймақтар үшін қар жүктемелері. Кранның, кейбір уақытша және қар жүктерінің көрсетілген мәндері олардың жалпы құнының бір бөлігі болып табылады және осы жүктеме түрлерінің орын ауыстыруларға, деформацияларға және жарықшақтарға әсер ету ұзақтығын ескере отырып, есептеуге енгізіледі. Бұл жүктемелердің толық мәндері қысқа мерзімді болып табылады.

Қысқа мерзімді деп жабдыққа техникалық қызмет көрсету және жөндеу учаскелеріндегі адамдардың, бөлшектердің, материалдардың салмағынан түсетін жүктемелер – жүру жолдары және жабдықтан бос басқа учаскелер; тұрғын және қоғамдық ғимараттардың едендеріндегі жүктеменің бір бөлігі; құрылымдық элементтерді дайындау, тасымалдау және орнату кезінде туындайтын жүктемелер; ғимараттар мен құрылыстарды салу немесе пайдалану кезінде қолданылатын аспалы және аспалы крандардан түсетін жүктер; қар және жел жүктемелері; температуралық климаттық әсерлер.

Арнайы жүктемелерге мыналар жатады: сейсмикалық және жарылғыш әсерлер; жабдықтың дұрыс жұмыс істемеуі немесе бұзылуы және технологиялық процестің күрт бұзылуынан туындаған жүктемелер (мысалы, температураның күрт көтерілуі немесе төмендеуі және т.б.); топырақ құрылымының түбегейлі өзгеруімен жүретін іргетастың біркелкі емес деформациясының әсері (мысалы, сулану кезінде шөгетін топырақтардың немесе еріген кездегі мәңгі тоң топырақтардың деформациясы) т.б.

Нормативтік жүктемелер орташа мәндерден асып кетудің алдын ала белгіленген ықтималдығы бойынша немесе номиналды мәндер бойынша нормалармен белгіленеді. Нормативтік тұрақты жүктемелер геометриялық және жобалық параметрлердің жобалық мәндері бойынша және сәйкес қабылданады

Орташа тығыздық мәндері. Нормативтік уақытша; технологиялық және орнату жүктемелері қалыпты жұмыс үшін көзделген ең жоғары мәндерге сәйкес белгіленеді; қар және жел - орташа жылдық қолайсыз мәндер бойынша немесе олардың қайталануының белгілі бір орташа кезеңіне сәйкес келетін қолайсыз мәндер бойынша.

Құрылымдарды беріктік пен орнықтылық үшін есептеуге арналған есептік жүктемелер стандартты жүктемені жүктің қауіпсіздік коэффициенті Yf, әдетте бірден үлкен, мысалы, көбейту арқылы анықталады. Г= Gnyt. Бетон және темірбетон конструкцияларының салмағынан сенімділік коэффициенті Yf = M; жеңіл толтырғыштардағы (орташа тығыздығы 1800 кг/м3 немесе одан аз) және әртүрлі стяжкалар, толтырғыштар, жылытқыштар бойынша бетоннан жасалған конструкциялардың салмағы бойынша, зауытта орындалған, Yf = l,2, орнату бойынша Yf = l>3 ; олардың мәніне байланысты әртүрлі ток жүктемелерінен Yf = l. 2...1.4. Конструкциялардың салмағынан шамадан тыс жүктеме коэффициенті көтерілуге, аударылуына және сырғуына қарсы позицияның орнықтылығын есептеу кезінде, сондай-ақ массаның төмендеуі конструкцияның жұмыс жағдайын нашарлататын басқа жағдайларда yf = 0,9 қабылданады. Құрылыс кезеңіндегі құрылымдарды есептеу кезінде есептелген қысқа мерзімді жүктемелер 0,8 коэффициентке көбейтіледі. Деформациялар мен орын ауыстырулар үшін конструкцияларды есептеуге арналған есептік жүктемелер (шектік күйлердің екінші тобы үшін) Yf = l- коэффициентімен стандартты мәндерге тең қабылданады.

жүктемелердің комбинациясы. Егер есептеу серпімді емес схема бойынша жүргізілсе, конструкциялар жүктемелердің әртүрлі комбинацияларына немесе сәйкес күштерге есептелуі керек. Есепке алынатын жүктемелердің құрамына қарай мыналар бөлінеді: тұрақты, ұзақ мерзімді және қысқа мерзімді жүктемелерден немесе nx-тен күштерден тұратын негізгі комбинациялар; тұрақты, ұзақ мерзімді, ықтимал қысқа мерзімді және олардан арнайы жүктемелердің немесе күштердің біреуінен тұратын арнайы комбинациялар.

Негізгі жүктеме комбинацияларының екі тобы қарастырылады. Бірінші топтың негізгі комбинациялары үшін құрылымдарды есептеу кезінде тұрақты, ұзақ мерзімді және бір қысқа мерзімді жүктемелер ескеріледі; екінші топтың негізгі комбинациялары үшін құрылымдарды есептеу кезінде тұрақты, ұзақ мерзімді және екі (немесе одан да көп) қысқа мерзімді жүктемелер ескеріледі; бұл жағдайда қысқа мерзімді жүктемелердің немесе сәйкес күштердің мәндері 0,9-ға тең құрама коэффициентке көбейтілуі керек.

Арнайы комбинациялар үшін құрылымдарды есептеу кезінде қысқа мерзімді жүктемелердің немесе сәйкес күштердің мәндерін сейсмикалық аймақтардағы ғимараттар мен құрылыстарды жобалау нормаларында көрсетілген жағдайларды қоспағанда, 0,8 тең құрама коэффициентке көбейту керек.

Жүктемені азайту. Көпқабатты үйлердің бағандарын, қабырғаларын, іргетасын есептеу кезінде едендердегі уақытша жүктемелерді олардың бір мезгілде әрекет ету ықтималдығының дәрежесін ескере отырып, коэффициентке көбейту арқылы азайтуға болады.

T) = a + 0,6/Км~, (II-11)

Мұндағы а - тұрғын үйлер, әкімшілік ғимараттар, жатақханалар және т.б. үшін 0,3-ке тең және әртүрлі залдар үшін 0,5-ке тең қабылданады: оқу залдары, жиналыстар, сауда және т.б.; m – қарастырылатын қиманың үстіндегі жүктелген қабаттардың саны.

Нормалар сонымен қатар жүктелген еденнің ауданына байланысты арқалықтар мен арқалықтарды есептеу кезінде ток жүктемесін азайтуға мүмкіндік береді.

Топтар

Ықтимал салдарлардың дәрежесі бойынша құрылымдардың шекті күйлері келесідей бөлінеді:

Шекті күйлер бойынша есептеу әдісіне сәйкес, бұрын қолданылған жалғыз қауіпсіздік коэффициентінің орнына (рұқсат етілген кернеулер әдісі бойынша) құрылымның жұмыс ерекшеліктерін ескеретін бірнеше тәуелсіз коэффициенттер қолданылады, олардың әрқайсысы құрылымның сенімділігін қамтамасыз етуге және шекті жағдайдың туындауына кепілдік беруге белгілі бір үлесі бар.

КСРО-да жасалған және профессор Н.С.Стрелецкий жетекшілік еткен зерттеулерге негізделген шекті мемлекет әдісі 1955 жылы құрылыс нормалары мен ережелерімен енгізілген және Ресей Федерациясында құрылыс конструкцияларын есептеудегі негізгі әдіс болып табылады.

Бұл әдіс мыналарды ескере отырып, конструкциялардың көтергіштігі мен сенімділігін бағалаудың толықтығымен сипатталады:

• құрылымға әсер ететін жүктердің ықтималдық қасиеттері және осы жүктемелерге төзімділігі;
• құрылымдардың жекелеген түрлерінің жұмыс істеу ерекшеліктерін;
• материалдардың пластикалық қасиеттері.

Шекті күйлер әдісі бойынша құрылымды есептеу шекті күйдің пайда болмауына кепілдік беруі керек.

Ескертпелер

Әдебиет

Викимедиа қоры. 2010 ж.

Басқа сөздіктерде «Шектеу күйі» деген не екенін қараңыз:

шекті күй- өрт сөндіру функцияларының бірін сақтау қабілетін жоғалтатын құрылыс жағдайы. [ГОСТ Р 53310 2009] [ГОСТ Р 53310 2013] шекті күй Объектінің одан әрі жұмыс істеуі мүмкін емес күйі немесе ... Техникалық аудармашының анықтамалығы

Құрылымдық механикада құрылымның (құрылымның) пайдалану талаптарын қанағаттандыруын тоқтататын күйі. Шекті мемлекеттік әдіс құрылыс конструкцияларын есептеуде Ресей Федерациясында негізгі болып табылады ... Үлкен энциклопедиялық сөздік

шекті күй- 2.5. Шектеу күйі Объектінің одан әрі жұмыс істеуі мүмкін емес немесе мүмкін емес немесе оның жұмыс күйін қалпына келтіру мүмкін емес немесе мүмкін емес күйі Дереккөз: ГОСТ 27.002 89: ... ...

- (құрылымдық механикада), пайдалану талаптарын қанағаттандыруды тоқтататын құрылымның (құрылымның) күйі. Ресейде құрылыс конструкцияларын есептеу кезінде шекті мемлекет әдісі негізгі болып табылады. * * * ТҮПКІ… … энциклопедиялық сөздік

Шектеу күйі AL- 2.2. АЛ-ның шекті күйі - оның одан әрі жұмыс істеуі мүмкін емес немесе мүмкін емес немесе оның жұмыс жағдайын қалпына келтіру мүмкін емес немесе практикалық емес сатының күйі. Дереккөз… Нормативтік-техникалық құжаттама терминдерінің сөздік-анықтамалығы

шекті күй- ribinė būsena statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Objekto būsena, kai tolesnis jo naudojimas neleistinas arba netikslingas. atitikmenys: ағылшын. мемлекеттік вокты шектеу. Grenzzustand, m rus. шекті күй, n pranc. ет…… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

шекті күй- ribinė būsena statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. мемлекеттік вокты шектеу. Grenzzustand, m rus. шекті күй, n pranc. état limite, m … Физикалық терминų žodynas

Өнімнің жай-күйі, бұл жағдайда оны мақсаты бойынша одан әрі пайдалану қолайсыз немесе мүмкін емес немесе оның жарамды немесе жарамды күйін қалпына келтіру мүмкін емес немесе мүмкін емес ... Үлкен энциклопедиялық политехникалық сөздік

шекті күй- - объектінің одан әрі жұмыс істеуі мүмкін емес немесе іс жүзінде мүмкін емес немесе оның жұмыс істейтін күйін қалпына келтіру мүмкін емес немесе мүмкін емес күйі. ГОСТ 27.002 89 ... Коммерциялық электр энергетикасы. Сөздік-анықтамалық

шекті күй- қауіпсіздік талаптарының қалпына келтірілмейтін бұзылуына немесе жұмысқа қабілеттілік деңгейінің қалпына келмейтін төмендеуіне немесе пайдалану тиімділігінің жол берілмейтін төмендеуіне байланысты оның одан әрі жұмысы тоқтатылуы тиіс объектінің жай-күйі ... Политехникалық терминологиялық түсіндірме сөздік

Кітаптар

• Ұзақ өмір сүру жолындағы билеушінің даналығы. Өлмейтіндікке жету теориясы мен тәжірибесі (кітап + кейс), Виногродский Б.Б. Дәстүрлі Қытайда салауатты ұзақ өмір сүруге жету адам өмірінің ең жоғары құндылығы болып табылады. Сонымен қатар, денсаулық дегеніміз адамның ішкі тепе-теңдік күйі ретінде түсініледі, ол ...

Шекті күйлердің физикалық мағынасы.

Және шекті күйлермен жұмыс жасаңыз

Тақырып 4.2.1. Құрылыс конструкцияларының шекті күйлері туралы түсінік

1. шектеу шақырды мемлекеттерғимараттар, құрылыстар, іргетастар немесе құрылыстар, оларда:

A) пайдалану талаптарын қанағаттандыруды тоқтату

B) сондай-ақ оларды салу кезінде көрсетілген талаптар.

2. Құрылыстардың (ғимараттардың) шекті күйлерінің топтары:
A) бірінші топ - көтеру қабілетінің жоғалуы немесе жұмысқа жарамсыздығы. Бұл топтың күйлері шекті болып саналады, егер қауіпті кернеу-деформация күйі К-да орын алса немесе ол құлаған болса;

B) екінші топ - қалыпты жұмыс істеуге жарамсыздығына байланысты. Қалыпты- бұл ғимараттың (Қ) нормаларға сәйкес жұмыс істеуі: технологиялық немесе тұрмыстық жағдайлар.

Мысал. Құрылым өзінің көтеру қабілетін жоғалтқан жоқ, яғни. бірінші топтағы ПС талаптарына сәйкес келеді, бірақ оның деформациялары (ауытқулар немесе жарықтар) технологиялық процесті немесе адамдардың бөлмеде тұруының қалыпты жағдайын бұзады.

1-ші және 2-ші топтың шекті күйлерінің мысалдары.

1. Бірінші топтың шекті күйлеріне мыналар жатады:
а) пішін тұрақтылығының жалпы жоғалуы (2.1-сурет, а, б – 26 б.);
б) позиция тұрақтылығын жоғалту (2.1, в, г-сурет);
в) сынғыш, созылғыш немесе сынудың басқа түрі (2.1, д-сурет);
г) күш факторларының және сыртқы ортаның бірлескен әсерінен жойылу және т.б.

2. Екінші топтың шекті күйлеріне К (Z) қалыпты жұмыс істеуіне кедергі келтіретін немесе жол берілмейтін қозғалыстардан (ауысудан, шөгуден, айналу бұрыштарынан), тербелістерден және жарықтардан олардың төзімділігін төмендететін күйлер жатады.

Мысал 1. Күшті, сенімді кран арқалығы стандарттан көбірек майысты. Жүктемесі бар аспалы кран арқалықтың иілуіне байланысты «шұңқырдан шығады», бұл түйіндерге қажетсіз жүктемелерді тудырады және қалыпты жұмыс жағдайын нашарлатады.

Мысал 2. Ағаш сыланған төбе ұзындығының 1/300-ден астамына салбырап кеткенде, сылақ түсіп қалады. Арқаның күші таусылған жоқ, бірақ өмір сүру жағдайлары бұзылып, адам денсаулығына қауіп төнеді.

Мысал 3. Темірбетонда және РҚ-да рұқсат етілген, бірақ нормалармен шектелген жарықшақтардың шамадан тыс ашылуы.

1. Әдістің мақсаты шекті күйлер бойынша СК есептеу: олардың қызмет ету мерзімі ішінде және құрылыс кезінде K (Z) шекті күйлердің кез келгенін болдырмау.

2. Есептің мәні шекті күйлер үшін - күштердің, кернеулердің, деформациялардың, жарықшақтардың немесе басқа әсерлердің шамасы жобалық стандарттарға сәйкес шекті мәндерден аспауы керек.

Және сол. егер аталған факторлар стандарттарда белгіленген мәндерден аспаса, шекті күй болмайды.

В) жүктемелерден конструкциялардағы кернеулерді, деформацияларды және т.б. анықтауда есептеудің күрделілігі. Оларды шекпен салыстыру қиын емес.

1-ші топтың шекті күйлері бойынша

1. Бірінші топтың шекті күйлері бойынша есептеу - көтергіштігі бойынша есептеу (пайдалануға жарамсыздығы).

2. Есептеу мақсаты - бірінші топтың кез келген шекті күйінің басталуын болдырмау, яғни. К-нің де, жалпы Z-нің де көтеру қабілетін қамтамасыз ету.

3. Құрылымның көтергіштігі қамтамасыз етілген , Егер

N ≤ Ф (2.1)

Н- есептелген, яғни. элементтің қимасында пайда болуы мүмкін ең үлкен күштер (сығылған және созылған элементтер үшін бұл бойлық күш, иілу элементтері үшін, иілу моменті және т.б.).

Ф- сығылуға, созуға немесе иілуге ​​ұшыраған элементтің қимасының ең аз көтергіштігі K материалының беріктігіне, қиманың геометриясына (пішіні мен өлшемдеріне) байланысты және өрнектеледі:

F \u003d (R; A) (2.2)

Р- материалдың есептік кедергісі - материалдың негізгі беріктік сипаттамаларының бірі

А- геометриялық коэффициент (көлденең қиманың ауданы – созылу мен қысылуда, қарсылық моменті – иілуде және т.б.).

4. Кейбір құрылымдар үшін көтергіштігі қамтамасыз етіледі, егер

σ ≤ R(2.3)

Қайда σ - К қимасындағы қалыпты кернеулер (кейде тангенциалды, басты және т.б.).

Есептегі негізгі есептеу формулаларының құрылымы мен мазмұны

2-ші топтың шекті күйлері бойынша ( p.s)

1. Есептеу мақсаты - екінші топтың шекті күйлерін болдырмау, яғни. СК немесе ғимараттың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету. P.S. екінші топ келесі шарттарға сәйкес келмейді:

f – құрылымның деформациясы (ығысуы, қиманың айналу бұрышы және т.б.).

Ескерту. Деформациялар: иілуде - СК-нің ауытқуы, өзектер - қысқару немесе ұзару, негіздер - шөгу мөлшері

2. p.s. 2-топ – шамадан тыс жарықшақтардың пайда болуы. Олар ЖБК және ҚҚ үшін жарамды. Оларды ашудың ені, сондай-ақ ауытқулар нормалармен шектеледі.

Осы кезеңде біз құрылыс құрылымдарының есептеулері кейбір стандарттарға сәйкес жүргізілетінін түсінеміз. Олардың қайсысы - біржақты айту мүмкін емес, өйткені әртүрлі елдерде әртүрлі дизайн стандарттары қолданылады.

Сонымен, ТМД елдерінде кеңестік ҚНжЕ және ГОСТ негізіндегі стандарттардың әртүрлі нұсқалары қолданылады; Еуропада олар негізінен еурокодқа (Еврокод, EN) ауысты, ал АҚШ-та ASCE, ACI және т.б. пайдаланылады.Сіздің жобаңыз осы жобаға тапсырыс берілген елдің стандарттарына немесе қай жерде болатынына байланысты болатыны анық. жүзеге асырылуы тиіс.

Нормалар басқа болса, онда есептеулер басқаша?

Бұл сұрақ жаңадан келген калькуляторларды қатты мазалайды, мен оны бөлек абзацқа бөлдім. Шынында да: егер сіз кейбір шетелдік дизайн стандарттарын ашып, оларды, мысалы, SNiP-мен салыстырсаңыз, сіз шетелдік дизайн жүйесі мүлдем басқа принциптерге, әдістерге және тәсілдерге негізделгендей әсер алуыңыз мүмкін.

Дегенмен, жобалау стандарттары физиканың негізгі заңдарына қайшы келмейтінін және оларға негізделуі керек екенін түсіну керек. Иә, олар әртүрлі физикалық сипаттамаларды, коэффициенттерді, тіпті белгілі бір құрылыс материалдарының жұмыс үлгілерін қолдана алады, бірақ олардың барлығы материалдардың беріктігіне, құрылымдық және теориялық механикаға негізделген ортақ ғылыми базамен біріктірілген.

Металл конструкция элементінің кернеудегі беріктік сынағы еурокодқа сәйкес келесідей:

\[\frac(((N_(Ed))))(((N_(t,Rd)))) \le 1,0.\quad (1)\]

Міне, SNiP соңғы нұсқаларының біріне сәйкес ұқсас тексеру:

\[\frac(N)(((A_n)(R_y)(\гамма _c))) \le 1,0.\quad (2)\]

Бірінші де, екінші жағдайда да сыртқы жүктемеден түсетін күш (нумераторда) құрылымның көтеру қабілетін сипаттайтын күштен (бөлгіште) аспауы керек екенін болжау оңай. Бұл әртүрлі елдердің инженерлерінің ғимараттар мен құрылыстарды жобалаудағы ортақ, ғылыми негізделген көзқарасының айқын мысалы.

Шектеу жағдайы туралы түсінік

Бір күні (шын мәнінде, көп жылдар бұрын) ғалымдар мен инженер-зерттеушілер бір сынаққа негізделген элементті жобалау мүлдем дұрыс емес екенін байқады. Тіпті салыстырмалы түрде қарапайым құрылымдар үшін әр элемент үшін көптеген нұсқалар болуы мүмкін, ал құрылыс материалдары тозу кезінде олардың сипаттамаларын өзгертеді. Ал егер құрылымның апаттық және жөндеу жағдайларын қарастыратын болсақ, онда бұл құрылымның барлық мүмкін болатын күйлерін ретке келтіру, сегменттеу, жіктеу қажеттілігіне әкеледі.

«Шектеулі мемлекет» ұғымы осылайша пайда болды. Еурокодта қысқаша түсіндірме берілген:

шекті күй – құрылым тиісті жобалау критерийлеріне сәйкес келмейтін құрылымның осындай күйі

Шекті күй жүктеме астында тұрған құрылымның жұмысы жобалық шешімдердің шеңберінен шыққанда пайда болады деп айтуға болады. Мысалы, біз болат жақтауды жобаладық, бірақ оның жұмысының белгілі бір кезеңінде тіректердің бірі тұрақтылығын жоғалтып, майыстырады - шекті күйге көшу бар.

Құрылыс конструкцияларын шекті күйлер бойынша есептеу әдісі басым (ол рұқсат етілген кернеулердің аз «икемді» әдісін ауыстырды) және бүгінгі күні ТМД елдерінің нормативтік базасында да, Еурокодта да қолданылады. Бірақ инженер бұл дерексіз ұғымды нақты есептеулерде қалай пайдалана алады?

Күй топтарын шектеңіз

Ең алдымен, сіздің әрбір есептеуіңіз бір немесе басқа шекті күйге қатысты болатынын түсінуіңіз керек. Калькулятор құрылымның жұмысын қандай да бір дерексіз емес, шекті күйде имитациялайды. Яғни, құрылымның барлық конструктивті сипаттамалары шекті күйге негізделген таңдалады.

Сонымен қатар, мәселенің теориялық жағы туралы үнемі ойланудың қажеті жоқ - барлық қажетті тексерулер дизайн стандарттарында орналастырылған. Тексерулерді орындау арқылы сіз жобаланған құрылым үшін шекті күйдің пайда болуына жол бермейсіз. Егер барлық тексерулер орындалса, онда шекті күй құрылымның өмірлік циклінің соңына дейін болмайды деп болжауға болады.

Нақты дизайнда инженер бірқатар тексерулермен (кернеулер, моменттер, күштер, деформациялар үшін) айналысатындықтан, бұл есептеулердің барлығы шартты түрде топтастырылған және олар қазірдің өзінде шекті күйлердің топтары туралы айтады:

• I топтың шекті күйлері (Еврокодта – көтергіштігі бойынша)
• II топтың шекті күйлері (Еврокодта – жұмысқа жарамдылығы бойынша)

Егер бірінші шектік күй орын алса, онда:

• құрылыс бұзылды
• құрылым әлі бұзылған жоқ, бірақ жүктеменің шамалы өсуі (немесе басқа жұмыс жағдайларының өзгеруі) бұзылуға әкеледі

Қорытынды анық: бірінші шекті жағдайда тұрған ғимаратты немесе құрылысты одан әрі пайдалану мүмкін емес. мүмкін емес:

Сурет 1. Тұрғын үй ғимаратының қирауы (бірінші шекті жағдайы)

Егер құрылым екінші (II) шекті күйге өткен болса, онда оның жұмысы әлі де мүмкін. Дегенмен, бұл бәрі оған сәйкес келеді дегенді білдірмейді - жекелеген элементтер айтарлықтай деформацияларды ала алады:

• ауытқулар
• бөлімдердің айналуы
• жарықтар

Әдетте, құрылымның екінші шекті күйге өтуі жұмыста кез келген шектеулерді талап етеді, мысалы, жүктемені азайту, қозғалыс жылдамдығын азайту және т.б.:

Сурет 2. Құрылыс бетонындағы жарықтар (екінші шекті күй)

Материалдардың беріктігі бойынша

«Физикалық деңгейде» шекті күйдің басталуы, мысалы, құрылымдық элементтегі (немесе элементтер тобында) кернеулердің жобалық кедергі деп аталатын белгілі бір рұқсат етілген шекті мәннен асып кетуін білдіреді. Бұл кернеу-деформация күйінің басқа факторлары болуы мүмкін - мысалы, шекті күйдегі құрылымның көтеру қабілетінен асатын иілу моменттері, көлденең немесе бойлық күштер.

Шекті күйлердің бірінші тобын тексереді

I шекті күйдің басталуын болдырмау үшін инженер-конструктор құрылымның сипаттамалық бөліктерін тексеруі керек:

• күш
• тұрақтылық үшін
• төзімділік

Барлық жүк көтергіш құрылымдық элементтер, олар жасалған материалға, сондай-ақ көлденең қиманың пішіні мен өлшеміне қарамастан, беріктікке тексеріледі. Бұл ең маңызды және міндетті тексеру, онсыз калькулятордың тыныш ұйқыға құқығы жоқ.

Тұрақтылықты тексеру сығылған (орталық, эксцентрлік) элементтер үшін орындалады.

Шаршау әсерін болдырмау үшін циклдік жүктеу және түсіру жағдайында жұмыс істейтін элементтерде шаршауды сынау қажет. Бұл, мысалы, темір жол көпірлерінің аралығына тән, өйткені пойыздар қозғалысы кезінде жүк тиеу және түсіру жұмыстарының кезеңдері үнемі алмасып отырады.

Бұл курс аясында біз темірбетон және металл конструкциялардың негізгі беріктік сынақтарымен танысамыз.

Шекті күйлердің екінші тобын тексереді

II шекті күйдің басталуын болдырмау үшін инженер-конструктор сипаттамалық бөлімдерді тексеруге міндетті:

• деформациялар (ығысулар) бойынша
• сызатқа төзімділік үшін (темірбетон конструкциялары үшін)

Деформациялар тек құрылымның сызықтық орын ауыстыруларымен (иісулермен) ғана емес, сонымен қатар секциялардың айналу бұрыштарымен де байланысты болуы керек. Жарылуларға төзімділікті қамтамасыз ету әдеттегі және алдын ала кернелген темірбетоннан темірбетон конструкцияларын жобалаудағы маңызды қадам болып табылады.

Темірбетон конструкцияларын есептеу мысалдары

Мысал ретінде, стандарттарға сәйкес қарапайым (кернеусіз) темірбетоннан конструкцияларды жобалау кезінде қандай тексерулерді орындау керектігін қарастырайық.

Кесте 1. Есептерді шекті күйлер бойынша топтастыру:
М – иілу моменті; Q – көлденең күш; N - бойлық күш (сығымдау немесе созу); e - бойлық күштің әсер ету эксцентриситеті; T – айналу моменті; F - сыртқы шоғырланған күш (жүктеме); σ - қалыпты кернеу; а - жарықшақты ашу ені; f – құрылымның ауытқуы

Шекті күйлердің әрбір тобы үшін тексерулердің тұтас сериясы орындалатынын және тексеру түрі (формула) құрылымдық элементтің кернеулі-деформациялық күйіне байланысты екенін ескеріңіз.

Біз құрылыс конструкцияларын есептеуді үйренуге жақындап қалдық. Келесі кездесуде біз жүктемелер туралы сөйлесеміз және дереу есептеулерге көшеміз.