РАСЧЕТ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВТОРОЙ ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

Цель этого расчета — обеспечить нормальную эксплуатацию конструкции. Расчет металлических конструкций по второй группе предельных состояний заключается в проверке прогибов (деформаций) изгибаемых элементов и горизонтальных перемещений колонн при действии нормативных нагрузок основного сочетания. Эти расчеты часто называют проверкой жесткости элементов, так как деформации конструкций определяются через их жесткостные характеристики:

где /тах — деформация конструкции (прогиб балки, перемещения колонн и т.д.) от нормативной нагрузки;

fu — предельная деформация конструкции, определяемая нормами.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Совершенствование металлических конструкций обеспечивается применением сталей повышенной и высокой прочности, использованием наиболее экономичных прокатных и гнутых профилей. Стали повышенной и высокой прочности получают путем легирования и термической обработки, что увеличивает их стоимость. Однако увеличение стоимости отстает от роста прочности металла.

В растянутых элементах и системах повышение прочности реализуется прямым путем (чем выше прочность, тем меньше размеры сечения элемента, воспринимающего одно и то же усилие): требуемая площадь

Для сжатых элементов, для которых основным предельным состояниям является потеря устойчивости, повышение прочности стали вступает в противоречие с гибкостью элемента: требуемая площадь

При увеличении прочности размеры сечения элемента Л, воспринимающие усилие N, уменьшаются, и, как следствие, будет уменьшаться радиус инерции i. При этом гибкость увеличивается, а коэффициент устойчивости ф, принимаемый по гибкости, уменьшается, что в свою очередь приводит к увеличению требуемой площади сечения.

Наибольший эффект от применения высокопрочных сталей может быть получен в сжатых элементах с ограниченной гибкостью до 50—60. Особенно целесообразно применение этих сталей в большепролетных и тяжелонагруженных конструкциях, так как для восприятия больших усилий требуются сечения элементов значительных размеров, обладающих большой жесткостью.

Следует отметить, что снижение веса конструкций косвенно сказывается на уменьшении размеров нижерасположенных конструкций (стены, колонны, фундаменты и т.п.), воспринимающих нагрузку от собственного веса, а также при транспортировании и монтаже наиболее легких конструкций.

Конструкции должны быть наименее трудоемки при изготовлении, что достигается простой формой, минимальным количеством деталей, возможностью механизированной обработки, простотой и удобством сборки и сварки.

Контрольные вопросы

  • 1. Что есть строительная сталь?
  • 2. Что относится к вредным примесям, добавкам-раскислителям, легирующим добавкам?
  • 3. В чём состоят главные преимущества и недостатки стальных конструкций?
  • 4. Что такое физический и условный предел текучести, и у каких сталей они определяются?
  • 5. Какие существуют способы повышения механических свойств стали?
  • 6. Чем отличаются диаграммы деформирования обычных и высокопрочных сталей?
  • 7. Что принимается за нормативные и расчетные сопротивления стали?
  • 8. Как классифицируют стали по прочности?
  • 9. Как осуществляется выбор марки стали для конструкции?
  • 10. Что такое сортамент?

И. Как записывается условие прочности металлического элемента при осевом сжатии и растяжении?

  • 12. Как записываются условия прочности стального элемента при изгибе?
  • 13. Как записываются условия прочности элемента на срез и смятие?
  • 14. Что такое потеря общей и местной устойчивости?
  • 15. Как записываются условия обеспечения общей устойчивости элемента при центральном и внецентренном сжатии?
  • 16. Как записываются условия обеспечения местной устойчивости стального элемента?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >