1. Расчет элементов металлических конструкций по предельным состояниям. 2. Расчет элементов на центральное растяжение. 3. Расчет элементов на центральное сжатие. 4. Расчет элементов на изгиб
В основы расчета по прочности положено условие : разрушение не наступит, если наибольшие напряжения не превысят расчетного сопротивления
Усилие и геометрический фактор в рассчитываемом элементе определяются видом нагружения
-коэффициент продольного изгиба зависит от марки стали и гибкости элемента
условие жесткости – относительный прогиб балки от нормативной нагрузки, вычисленный по формулам сопротивления материалов, не должен превышать относительного предельного прогиба, установленного нормами для данного вида МК
Относительный предельный прогиб – наибольший относительный прогиб, установленный нормами для данного вида МК. Относительный предельный прогиб Он установлен в долях пролета.
Для пластичных сталей нормативное и расчетное сопротивление принимают по пределу текучести Нормативное сопротивление Расчетное сопротивление СНиП II -23-81* Стальные конструкции
Для твердых сталей нормативное и расчетное сопротивление принимают по пределу прочности Нормативное сопротивление Расчетное сопротивление СНиП II -23-81* Стальные конструкции
Центрально-растянутыми считаются элементы, если приложение растягивающей силы совпадает с центром тяжести сечения, а её направление с осью элемента (элементы ферм, затяжки арок, стенки резервуаров, подвески).
При центральном растяжении в сечении элемента возникают равномерные растягивающие напряжения
Условие прочности: где: N — наибольшее растягивающее усилие, действующее на элемент; А n — площадь сечения нетто, — расчетное сопротивление стали — коэффициент условия работы - коэффициент надежности по ответственности здания
Проверку гибкости выполняют по формуле - расчетная длина элемента; - радиус инерции сечения; [ ] - предельная гибкость (табл. 20* СНиП II -23-81*).
Условие прочности: N — наибольшее сжимающее усилие, действующее на элемент; А n — площадь сечения нетто, — коэффициент условия работы. - коэффициент надежности по ответственности здания
Расчет на устойчивость - коэффициент продольного изгиба. Зависит от марки стали и гибкости элемента — расчетная длина стержня - коэффициент, зависящий от способов закрепления концов стержня (табл. 71а СНиП II -23-81*).
Так как размеры сечения часто не одинаковы относительно осей изгиба, могут различаться и радиусы инерции относительно этих осей, следовательно, могут различаться гибкости ( ). Продольный изгиб центрально-сжатого элемента всегда происходит относительно оси, по отношению к которой гибкость больше. При больших значения гибкости опасное напряженное состояние наступает даже при очень небольших нагрузках, поэтому вводится понятие предельной гибкости [ ], которая не должна быть превышена независимо от величины нагрузки. Значения предельной гибкости приводятся в нормах, они зависят от характера нагрузки (статическая или динамическая), конструкции, материала.
Балкой называют брус, работающий на изгиб. Балки воспринимают нагрузки от перекрытий, покрытий или других конструкций и передают их на опоры. Как балки работают многие плиты, ростверки и другие конструкции. Балки работают на изгиб, который может быть прямым (простым) и сложным. Нагрузки могут быть распределенными или сосредоточенными. В строительной практике наиболее распространены равномерно распределенные нагрузки. Если не принимаются специальные меры, т.е. балка свободно опирается на опоры, то одна опора считается шарнирно-неподвижной, а другая — шарнирно-подвижной
Прямой изгиб характеризуется: а) искривлением оси балки, удлинением растянутых (нижних) и укорочением сжатых (верхних) волокон. При этом нейтральная ось (слой) при искривлении свою длину не изменяет;
Прямой изгиб характеризуется: б)в любом сечении по длине балки возникают изгибающие моменты М max и поперечные силы Qmax.
расчет простых балок состоит из проверки следующих двух условий : 1) нормальные напряжения в крайних слоях (волокнах) — нижнем и верхнем — не должны превышать расчетных сопротивлений материала на растяжение и сжатие: 2) касательные напряжения, которые достигают наибольших значений на уровне нейтрального слоя, не должны превышать расчетных сопротивлений материала сдвигу :
