Коэффициент надежности по назначению.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 14Следующая ⇒

Класс прочности

σт, Н/мм2(МПа)

Толщина проката,

поставляемая по

данному классу

прочности, мм

Марки стали, обеспечи-

вающие данный класс

прочности при различной

толщине проката, мм

Марки стали, обеспечи-

вающие данный класс

прочности при упроч-

няющей обработке

До 20 включ.

СтЗсп

-

От 20 до 160 включ.

09Г2с, 16ГС

До 20 включ.

09Г2

СтЗсп*

Св. 20 до 32 включ.

09Г2С, 09Г2

-

Св. 32 до 100 включ.

10Г2С1

-

До 10

12ГС

От 10 до 20

16ГС

09Г2С*, 17Г1С*

От 20 до 60

10Г2С1

До 10

16ГС

От 10 до 20

09Г2С

-

До 32

14Г2

От 20 до 60

10Г2С1

17Г1С*

До 10

09Г2С, 17ГС, 10ХНДП,

-

10Г2С1, 14ХГС

От 10 до 20

15ГФ, 17Г1С

До 32

15ХСНД

17Г1С*

До 5

10Г2С1

-

До 10

17Г1С

-

От 10 до 20

15ГФ

17Г1С

До 10

15ГФ, 10Г2Б

-

От 10 до 32

14Г2АФ

09Г2С*

От 32 до 50

14Г2АФ

17Г1С**

До 10

12Г2Б

_

До 32

15Г2АФДпс, 15Г2СФ

14Г2**, 10Г2С1**

До 40

10ХСНД

-

До 50

14Г2АФ

-

До 32

16Г2АФ, 18Г2АФпс

-

*Регламентируемая или контролируемая прокатка или ускоренное охлаждение. **3акалка плюс отпуск.

Проверка прочности проката при работе на растяжение производится по формуле:

 (1.4)

а при работе на изгиб

(1.5)

Расчет по предельным состояниям

Этот метод начал применяться в СССР с 1955 г. после утверждения основного руководящего документа по проектированию - Строительного руководящего документа по проектированию - Строительных норм и правил (СНиП). В настоящее время по предельным состояниям рассчитывают все конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений, мостов, а также монтажные приспособления за исключением механических узлов и деталей, относящихся к области машиностроительных конструкций, которые по прежнему рассчитывают по допускаемым напряжениям.

Предельным состоянием конструкции называется состояние, при котором она перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям. Конструкция перестает сопротивляться внешним нагрузкам или получает недопустимые деформации.

Предельные состояния подразделяются на группы: первая - по потере несущей способности и (или) непригодности к эксплуатации; вторая - по непригодности к нормальной эксплуатации. Нормальной считается эксплуатация без ограничений в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях на проектирование технологическими условиями.

Метод расчета по предельным состояниям ставит цель не допустить наступления предельного состояния.

К предельным состояниям первой группы относят: общую потерю устойчивости формы: потерю устойчивости положения; хрупкое, вязкое, усталостное или другого вида разрушения; разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды; качественное изменение конфигурации переход в изменяемую систему, а также состояние, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвига в соединениях, ползучести или чрезмерного раскрытия трещин.

Надежность конструкций обеспечивается расчетом, который учитывает невыгодные величины и сочетания нагрузок, неблагоприятные возможные характеристики материалов, условия эксплуатации и особенности работы конструкций.

В настоящее время уровень надежности регулируется системой из пяти коэффициентов:

1. Коэффициент надежности по нагрузке γ_f

2. Коэффициент надежности по материалу γ_m;

3. Коэффициент условий работы γ_c;

4. Коэффициент надежности по назначению γ_n;

5. Коэффициент точности геометрических параметров.

Расчет конструкций по предельным состояниям производится по расчетным нагрузкам, получаемых путем умножения нормативных значений нагрузок на соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке γ_f

N = N_H γ_f                                                              (1.6)

Эти коэффициенты зависят от вида нагрузки, поэтому каждая нагрузка

имеет свое значение коэффициента (Таблица 1. 15).

Таблица 1.15 Коэффициенты надежности по нагрузке

Нагрузки

Коэффициенты надежности по нагрузке

1.

Собственный вес конструкции:

• Металлических

1,05

• Бетонных (плотность выше 1600

кг/м ), железобетонных, каменных.

1,1

2.

Вес стационарного оборудования

1,05

3.

Равномерно распределенная нагрузка на

перекрытие менее 2 кН/м²

1,3

более 2 кН/м²

1,2

4.

Снеговая нагрузка

1, 4 … 1, 6

5.

Ветровая нагрузка для промышленных

зданий и сооружений

1,2

ПРИМЕЧАНИЕ: Указанный в скобках коэффициент надежности по нагрузке применяется в тех случаях, когда уменьшение нагрузки вызывает ухудшение работы конструкции.

Контроль качества металла проводится выборочным методом, поэтому не исключена возможность попадания в конструкцию металла с понижением по сравнению с нормативными значениями характеристиками, а также минусовые допуски при прокате, учитываются коэффициентом надежности по материалу γ_м (Таблица 1. 16).

Таблица 1.16

Коэффициент надежности по материалу

Государственный стандарт или технические условия на прокат

Коэффициент надежности по материалу у_т

ГОСТ 27772-88 (кроме сталей С590, С590К); ТУ 14-1-3023-80 (для круга, квадрата, полосы)

1,025

ГОСТ 27772-88 (стали С590. С590К); ГОСТ 380-71 *^Адля круга и квадрата размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80); ГОСТ 19281-73'"[для круга и квадра­та с пределом текучести до 380 МПа (39 кгс/мм²) и размерами, отсутствующими в ТУ 14-1-3023-80]; ГОСТ 10705-80* ГОСТ 10706-76*

1,050

ГОСТ 19281—73* [для круга и квадрата с пределом те­кучести свыше 380 МПа (39 кгс/мм') и размерами, от­сутствующими в ТУ 14-1-3023-80J; ГОСТ 8731-87; ТУ

1.100

Отношение нормативного сопротивления предела текучести R_yn к коэффициенту надежности по материалу γ_м называется расчетным
сопротивлением по пределу текучести R_y.

(1.7)

Отношение нормативного сопротивления к коэффициенту надежности по материалу называется расчетным сопротивлением по временному сопротивлению R_u.

(1.8)

Значение R_y и R_u положены в основу расчета металлических конструкций и определяются в зависимости от класса стали по таблице 51 СниП II - 23 - 81 (Таб. 1.19)

Особенности действительной работы материалов, элементов и соединений, атакже зданий и сооружений в целом, имеющие систематический характер, но не отражаемые в расчетах прямым путем, учитываются в необходимых случаях коэффициентами условий работы у_с. (Таблица 1. 17).

Таблица 1. 17

Коэффициент условий работы

Элементы конструкций

Коэффициенты условий работы γ_c

1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями мага­зинов, книгохранилищ и архивов и т. п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки

0.9

2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен.

0,95

3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости X > 60

0,8

4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при <pj, < 1,0

0,95

5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали

0,9

Продолжение таблицы 1.17

6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий:

а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость

0,95

б) растянутые в сварных конструкциях

0.95

в) растянутые, сжатые.а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность

1,05

7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые накладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см²), несущие статическую нагрузку и выполненные с помощью болтовых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность

1,1

8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из стали в местах стыков, выполненных с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см ) на болтах (кроме стыков на высокопрочных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность

а) сплошных балок и колонн

1.1

б) стержневых конструкций покрытий и перекрытий

1,05

9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных или неравнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков:

а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:

раскосы по рис. 9*, а

0,9

распорки по рис. 9*, б,в

0.8

раскосы по рис. 9*, в, г, д

0.75

б) прикрепляемы¹ непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз. 9, в настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения

в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис. 9*, е

0,7

10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравно полочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 9 настоящей таблицы, раскосов по рис. 9*, б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков

0,75

11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см2), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

а) до 40

1,2

б) св. 40 до 60

1,15

в) „60 „80

1,1

Особенности действительной работы материала элементов а также конструкций зданий и сооружений в целом имеющие систематический характер но не отражаемые в расчете прямым путем в необходимых случаях учитывают коэффициентом условий работы γ_с Он вводится в качестве множителя к значению расчетного сопротивления и отражает влияние температуры, агрессивности окружающей среды, длительности и многократной повторяемости воздействия, приближенности расчетных схем и предпосылок (γ_с <1), а также перераспределение усилий, деформаций и прочие благоприятные факторы (γ_с <1) • Численные значения коэффициента у_с установленны главами СниП на основании эксперементальных и теоретических данных о действительной работе материала и конструкций в условиях эксплуатации и строительства. В большинстве случаев при нормальных условиях труда, коэффициент γ_с = 1 и может быть опущен.

Степень ответственности и капитальности зданий и сооружений, а также значимость последствий наступления тех или иных предельных состояний в необходимых случаях учитывают коэффициентом надежности по назначению γ_п ~ 1. Его численные значения установлены «Правилами учета ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций», введенными в действие Госстроем СССР с 1. 07. 81 г. На этот коэффициент следует делить значение расчетного сопротивления материала или умножить значение расчетных нагрузок и воздействий (усилий) (Таблица 1. 18).

Таблица 1. 18

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров