Rezistența normativă a betonului și armăturii. Factorul de fiabilitate pentru materiale. Prevederi de bază pentru calcul
Pentru rezistența standard R yn a materialului, corespunzătoare momentului de pierdere a capacității portante, în structurile metalice se ia în principal limita de curgere.. În cazurile în care, prin natura lucrării structurii, dezvoltarea unor deformații semnificative este permisă și capacitatea portantă a structurii este determinată numai de rezistență sau când nu există un prag de curgere pronunțat, iar limita de curgere condiționată este apropiată de rezistența la rupere, rezistența la rupere R un este luată ca rezistență normativă.
Pentru rulmenții care funcționează la viteze de rotație constante, este adesea mai convenabil să se determine durata de viață în ore de funcționare folosind o ecuație. Deoarece stabilitatea unui singur rulment poate fi prezisă doar statistic, este deosebit de important să se ia în considerare faptul că calculele de viață se referă la întreaga populație de rulmenți și la nivelul asumat de fiabilitate.
Desigur, în practică, durata de viață nominală poate diferi semnificativ de durata de viață reală a unei aplicații date. De exemplu, rezultatele publicate indică faptul că durata reală a testului poate varia de la nominală la aproape cinci ori. Durata de viață exprimă durata de viață reală a unui rulment în condiții reale de funcționare până când acesta este deteriorat.
Valoarea maximă posibilă a rezistenței în timpul funcționării structurii se numește rezistența de proiectare R y (R u) Rezistența de proiectare se obține prin împărțirea rezistenței standard la factorul de siguranță a materialului
Factorul de siguranță în funcție de material ia in considerare variabilitatea proprietatilor mecanice ale metalului. Valoarea normativă a caracteristicilor mecanice este un minim de respingere și are o probabilitate de cel puțin 0,95. Cu toate acestea, controlul calității metalului se realizează printr-o metodă selectivă, prin urmare, nu este exclusă posibilitatea de a intra în structura metalului cu caracteristici mai mici decât valorile standard. În plus, factorul de fiabilitate pentru materialul ia în considerare conformitatea incompletă a lucrării materialului din eșantion atunci când este testat într-o structură reală, precum și toleranțele minus în timpul rulării. Valorile numerice ale coeficienților de fiabilitate pentru material sunt luate pentru diferite clase de oțel de la 1.025 la 1.15.
Durata de viață este mai vizibilă prin faptul că deteriorarea rulmentului poate fi rezultatul unor cauze primare, mai degrabă decât oboseala materialului rulmentului. Atunci când un rulment este deteriorat, în cele mai multe cazuri în aceste zile, cauza se datorează sarcinilor anormal de mari asupra rulmenților cauzate de condițiile de funcționare proaste. Exemple de cauze principale de deteriorare sunt contaminarea, uzura, alinierea greșită, coroziunea, deteriorarea ansamblului, lubrifierea sau etanșarea.
Progresele în pregătirea și tehnologia rulmenților de-a lungul anilor au condus la îmbunătățiri în proiectarea și fabricarea rulmenților care au îmbunătățit durata de viață a rulmenților și au redus susceptibilitatea acestora la condiții severe de lucru. Au fost dezvoltate metode de calcul pentru a prezice mai bine durata de viață a rulmentului.
Conditii de lucru diverse modele iar gradul de responsabilitate a acestora este foarte divers, această împrejurare în metoda de calcul pentru stările limită este luată în considerare de coeficientul condițiilor de muncă.
Coeficientul conditiilor de munca ia în considerare influența condițiilor specifice de funcționare ale unei structuri date (element, conexiune) asupra acesteia capacitate portantă sau deformabilitate (de exemplu, influența temperaturii, a mediului agresiv, a impactului forțelor multiple, a proximității schema de proiectare etc.).
Factorul de corecție ia în considerare condițiile de lubrifiere și contaminarea rulmentului și rezistența la oboseală. Deși fiecare producător de rulmenți trebuie consultat pentru specificații specifice, următoarea nouă ecuație exprimă durata de viață modificată în ore de lucru.
Diagramele standard arată diferite grade de curățenie, inclusiv dimensiunile rulmenților și condițiile de lubrifiere. Cum conditii mai bune lubrifiere și cu cât sarcina echivalentă este mai mică, cu atât capacitatea portantă pentru contaminare este mai mică. În schimb, cu cât sarcina este mai mare și cu cât condițiile de lubrifiere sunt mai proaste, cu atât durata de viață a rulmentului depinde de gradul de contaminare.
Pentru majoritatea structurilor, coeficientul condițiilor de lucru \u003d 1, valoarea coeficienților condițiilor de lucru sunt date în SNiP ll-23-81 * „Structuri de oțel. Standarde de proiectare”. Gradul de responsabilitate și soliditatea clădirilor și structurilor, precum și semnificația anumitor stări limită, dacă este necesar, sunt luate în considerare de factorul de fiabilitate pentru scopul propus. Pentru marea majoritate a modelelor. Valorile rezistențelor de proiectare pentru oțelurile de construcție sunt date în SNiP ll-23-81* „Structuri de oțel. Standarde de proiectare"
Durata de viață a rulmentului calculată conform noilor metode crește considerabil capacitatea utilizatorului de a prezice durata de viață reală a rulmentului în condiții de funcționare cunoscute. Acest lucru duce la multe beneficii. Posibilitatea de a folosi un rulment mai mic condiții bune performanță, care reduce frecarea, consumul de energie și greutatea, capacitățile de lubrifiere și filtrare, maximizând durata de viață a rulmenților și a sistemului în condiții de funcționare extinse, garanții extinse sau intervale de service. Evaluarea influenței parametrilor de funcționare asupra tipurilor și modelelor specifice de rulmenți. . Dar calculele de stabilitate includ unele capcane.
Calculul structurilor pentru stări limită și compararea acestuia cu calculul pentru tensiuni admisibile
Atunci când se calculează structuri pentru tensiuni admisibile, condiția rezistenței structurale este ca efortul din elementul structural de la sarcinile normale de funcționare (sarcini standard) să nu depășească efortul admisibil [s]. Tensiunea permisă este stabilită de standardele de proiectare ca rezistență finală a materialelor împărțită la un factor de siguranță unificat
Acordați atenție următoarelor amenințări. Rezultatele calculului depind de condițiile de funcționare: sarcină, temperatură, condiții de lubrifiere și poluare; Dacă sunt găsite ipoteze anormale pentru selectarea rulmenților, poate duce la probleme premature la rulmenți, metodologie și calcule că rulmenții sunt de design modern, fabricați folosind cele mai recente procese de fabricație și materiale în conformitate cu specificațiile pentru oțel pentru rulmenți, rulmenții sunt asamblați și funcționează corect . Informațiile și asistența din surse experimentate cu cunoștințe tehnice și cunoștințe adecvate despre problemele rulmenților pot ajuta utilizatorii să își atingă durata de viață dorită.
În noua metodă de calcul, factorul de siguranță unificat este înlocuit cu o combinație de patru coeficienți , , , , care iau în considerare separat influența sarcinii, rezistența materialului, fiabilitatea structurală și condițiile de funcționare, datorită cărora factorul general de siguranță se transformă. a fi diferit pentru diferite structuri, reflectând mai precis starea limită a structurii.
Element structural - o parte distinctă fizic a unei structuri, cum ar fi stâlpi, grinzi, plăci, piloți de fundație. Structură - un set ordonat de părți interconectate concepute pentru a suporta sarcini și pentru a oferi rigiditate adecvată. Structura structurală - elemente portante și modul în care acestea funcționează împreună.
Conformitatea este îndeplinirea unor cerințe specifice. Fiabilitate - capacitatea unei clădiri sau a unui element structural de a îndeplini anumite cerințe, inclusiv durata de viață a structurii. Fiabilitatea este de obicei exprimată în termeni de probabilitate. Fiabilitatea include ușurința de utilizare, capacitatea de utilizare și durabilitatea designului.
Valorile normative ale caracteristicilor oțelurilor R yn sunt luate în conformitate cu GOST și condițiile tehnice relevante. Rezistența de proiectare a structurilor sudate este determinată în conformitate cu codurile de construcție pentru structurile din oțel (SNiP ΙΙ -7-81). Rezistența de proiectare a metalului laminat la tracțiune, compresiune, încovoiere și forfecare este determinată conform SNiP ΙΙ -7-81, luând în considerare factorul de fiabilitate pentru materialul γ m, luat egal cu:
Design Reliability Class - O clasă de proiectare sau o componentă pentru care este necesar un anumit grad de fiabilitate. După cum sa folosit mai sus, termeni. Probabilitatea distrugerii. Probabilitatea de supraviețuire. În acest articol, vom folosi, de asemenea, termenii și condițiile după cum urmează.
Fertilitatea - asociată cu trecerea de la o stare dorită la o stare nedorită. Un sistem structural sau un sistem structural sau un model structural este o idealizare a unui sistem structural utilizat pentru analiză, în acest caz analiza de fiabilitate. Probabilitatea de fiabilitate este opusul probabilității, adică.
Pentru oțeluri conform GOST 27772, GOST 19281 (R γ<380 МПа) - γ m = 1.05;
Pentru oțeluri conform GOST 19281 (R γ > 380 MPa) - γ m = 1,1.
Rezistența de proiectare a metalului laminat la tracțiune, compresiune, încovoiere și forfecare Rγ este determinată rotunjit în jos la 5 MPa conform formulei 3.12:
R γ =R γn γ cu γ t /γ m γ n, (3.12)
unde R γn este limita de curgere normativă; γ s este coeficientul condiţiilor de muncă.
Din punct de vedere probabilistic, se poate presupune că elementul are o formă specifică de eșec a fiabilității. Un aspect poate avea mai mult de un caracter și poate consta, de asemenea, din două sau mai multe elemente care au aceeași formă de neexecuție. Deviație standard.
Coeficient de distribuție normală de probabilitate și fiabilitate
Evaluarea siguranței unei clădiri existente este o sarcină extrem de solicitantă. Evaluarea stării de construcție a clădirilor existente sau a părților din acestea se efectuează de obicei în cazul apariției unui comportament necorespunzător, defecțiuni sau semne de pericole de siguranță în timpul utilizării sau modificări ale utilității sau utilizării.
3.2.7 Valori normative și de proiectare ale încărcăturilor pentru rezervoarele cu acoperiș bombat și ponton din aliaje de aluminiu
Structurile din aluminiu sunt calculate ca sisteme spațiale unificate, luând în considerare factorii care determină starea de solicitare și deformare, neliniaritatea geometrică și fizică, proprietățile plastice ale materialelor în conformitate cu cerințele stabilite de standardele pentru materialele selectate. Structurile din aluminiu și calculul acestora trebuie să îndeplinească cerințele GOST 27751-88 și SNiP 2.03.06-85.
Primul caz se referă la defectarea și defectarea structurilor cauzate de eroarea umană în proiectare, construcție, utilizare și defecte materiale sau deteriorarea prin efecte excepționale neprevăzute. Este de remarcat aici că, conform rezultatelor cercetărilor statistice, erorile de proiectare și construcție reprezintă aproximativ 80% din eșecurile de construcție. Cazul 2 se referă la evaluarea capacității de a adapta sau reconstrui obiecte sau de a le adapta la noi nevoi.
Evaluarea stării structura existenta efectuate sub forma expertizei tehnice. În funcție de scopul dezvoltării, ar trebui să includă. Evaluarea fiabilității. Recomandări de fiabilitate. Evaluați posibilitatea de renovare, modificări de utilitate sau scop.
Calculul structurilor din aluminiu trebuie efectuat în funcție de stările limită ale primului grup (pentru rezistență și stabilitate).
Valorile standard de sarcină, factorii de siguranță a sarcinii și factorii de combinație pentru determinarea valorilor de sarcină calculate sunt luate conform SNiP 2.01.07-85.
Valori estimate sarcina trebuie determinată ca produsul valorii sale standard cu factorul de siguranță la sarcină γ t corespunzător stării luate în considerare.
Motive pentru eșecul structural din cauza rezultatelor cercetărilor din Țările de Jos. Nota stare tehnica desene. Evaluarea stării tehnice a construcției trebuie efectuată ca o examinare preliminară pentru a determina gradul de examinare, iar apoi ca o încercare și evaluare, în funcție de nevoile examinării.
Cunoașterea proiectului, construcția și documentația de carte a clădirii. Evaluarea proprietăților oțelului și elementelor de fixare. Evaluarea uzurii, pierderilor de coroziune sau deteriorării componentelor și conexiunilor. Examinarea crestăturilor și fisurilor pentru a evalua durata de viață la oboseală sau rezistența la rupere.
Coeficienții de fiabilitate pentru sarcină atunci când se calculează rezistența și stabilitatea structurilor sunt luați în conformitate cu SNiP 2.01.07-85:
Din greutatea proprie a structurii γ t, egal cu 1,05;
Pentru sarcina de vant γ t, egal cu 1,4.
Calculul elementelor se efectuează în funcție de stările limită ale primului grup. Pentru elementele de susținere ale cadrului cupolei (grinzi de curele, bretele și plăci nodale) se folosesc aliaje de aluminiu deformate AD31, AD33, pentru placarea cupolei - aluminiu subțire din clasele AMg sau AMts.
Evaluarea stării straturilor de protecție împotriva coroziunii și incendiului. Evaluarea mișcării nodurilor, deformării și vibrațiilor. Determinarea amplorii loviturilor și combinațiile acestora. Determinarea modelului de construcție și a modului de transfer al efectelor permanente și excepționale, ținând cont de condițiile reale de cooperare a elementelor din oțel cu alte elemente ale structurii sau corpului obiectului.
Acoperișul halei de zinc. Fundamentele evaluării fiabilității structurale. Criteriile pentru consecințele daunelor se referă la pierderea vieții și a sănătății persoanelor sau a bunurilor protejate social, poluarea mediu inconjurator, defecțiuni și pierderi materiale. Riscul de defecțiune scade pe măsură ce crește fiabilitatea construcției. Se analizează evaluarea fiabilității, comportamentului și siguranței construcției în diverse situații de proiectare și sustenabilitatea acesteia.
În calcule, utilizați următoarele valori ale caracteristicilor fizice ale aliajelor de aluminiu:
Modul elastic ( E) 0,70 105 MPa;
Modulul de forfecare ( G) 0,27 105 MPa;
Coeficientul de deformare transversală ( v) 0,3;
α ) 0,24 10 -4 ºС -1;
Densitatea ( ρ ) pentru un calcul preliminar de 2700 kg \ m 3.
Caracteristicile mecanice ale aliajelor trebuie luate în considerare starea de livrare.
Constatările ne permit să determinăm clasa de fiabilitate. La evaluarea structurii clădirilor și a părților acestora din punct de vedere al consecințelor, se iau în considerare daunele. impact operațional și de mediu. Evenimente probabile excepționale, tot ca urmare a schimbărilor climatice.
Stări critice, modele de distrugere și factori de avertizare. Consecințele posibile deteriorarea sau deteriorarea structurii. - reacții sociale la distrugere. Costurile de asigurare a prejudiciului cauzat de distrugere. Recomandările detaliate pentru selecția clasei includ standarde pentru turnuri din oțel, catarge, silozuri și rezervoare și clădiri. Puteți accepta diferite clase pentru capacitatea de încărcare și limitele de operabilitate.
Pentru structurile din aluminiu, valoarea rezistenței de proiectare R se determină conform Secțiunii 3 din SNiP 2.03.06-85 și se ia egală cu cea mai mică dintre valorile rezistenței de proiectare a aluminiului la tracțiune, compresie, încovoiere conform limita de curgere condiționată Rși rezistența calculată a aluminiului la tracțiune, compresiune, încovoiere în termeni de rezistență temporară R u:
Proiectantul le instalează în consultare cu clientul și, după caz, cu autoritățile competente. Principalele criterii de evaluare a fiabilității. În industria construcțiilor naționale, cerințele de bază pentru asigurarea fiabilității structurilor specificate la art. 5 din Codul Construcțiilor și cerințe detaliate pentru siguranța și capacitatea de utilizare a clădirilor, așa cum sunt definite în decretul în § 203.
Evaluarea fiabilității structurii în expertiza tehnică și în proiectarea construcției de armătură trebuie efectuată în conformitate cu standardele și reglementările aplicabile. O condiție suficientă pentru asigurarea siguranței construcției este, conform § 204 s. 4 conformitatea cu standardele poloneze. Prevederea § 204 s. 4, prin urmare, cerința executării corespunzătoare din § 203 este necesară pentru a asigura siguranța structurii. Având în vedere că Eurocodurile se referă la standarde de produs, prevederile paragrafului 204 4 sunt interpretate ca o cerință de conformitate.
(3.14)
Unde R ynȘi Alerga- rezistența standard a aluminiului, egală cu cele mai mici valori ale limitei de curgere și rezistenței la rupere, stabilite în standardele și specificațiile pentru aluminiu;
γ m= 1,1 - coeficient de fiabilitate pentru material;
Cu versiunea poloneză a standardelor europene de proiectare - Eurocoduri, inclusiv standarde europene armonizate de produse și standarde poloneze, sau. O structură proiectată și construită conform standardelor vechi sau proiectată și construită numai în conformitate cu principiile de proiectare structurală poate fi considerată sigură pentru transmiterea șocurilor, cu condiția ca.
Inspecția precisă nu a arătat nicio deteriorare semnificativă, suprasarcină sau distrugere. Sistemul clădirii a fost testat, inclusiv componentele critice și căile de transmisie a puterii. Designul a rămas satisfăcător destul de mult timp, suportând o utilitate extraordinară și sarcini de mediu.
u\u003d 1,45 - factor de fiabilitate în calculele rezistenței temporare.
Valori calculate ale rezistenței aluminiului la tracțiune, compresiune și încovoiere ( R), schimb ( Rs), mototoli ( R 1p), în funcție de marcă, sunt acceptate conform tabelelor 5.6 din SNiP 2.03.06-85.
Rezistența de proiectare a îmbinărilor sudate realizate prin sudare cu argon-arc, în funcție de tipul îmbinării și de starea de solicitare, se ia în conformitate cu paragrafele. 3.3-3.8 și conform tabelelor 9, 10 din SNiP 2.03.06-85.
La calcularea structurilor din aluminiu, coeficientul de influență al schimbărilor de temperatură (γ t) și condițiile de funcționare ( γ c). Prezentat în tabelele 14 și 15, precum și factorul de fiabilitate pentru scopul propus ( γn) conform PB 03-605-03.
Pentru elementele de reazem ale rezervorului (inel de susținere, perete etc.), oțelurile trebuie utilizate în conformitate cu PB 03-605-03 (tabelul 2.1).
În calcule, utilizați următoarele valori ale caracteristicilor fizice ale oțelurilor:
Modul elastic ( E) 2,06 105 MPa;
Modulul de forfecare (G) 0,78 105 MPa;
Coeficientul de deformare transversală (γ) 0,3;
Coeficientul de dilatare liniar ( α ) 0,12 10 -4 ºС -1;
Densitatea (ρ) 7850 kg/m 3.
Caracteristicile mecanice ale otelurilor sunt luate in functie de
PB 03-605-03. Pentru structuri de otel rezistențele normative și de proiectare ale produselor laminate sunt luate conform tabelului 51 din SNiP ΙΙ-23-81. Atunci când se calculează structurile din oțel, ar trebui să se țină cont de factorul de siguranță pentru material (γ m) și de coeficientul condițiilor de lucru ( γ c).
Rezistențele de proiectare ale îmbinărilor cu nituri și șuruburi se iau în conformitate cu p.p. 3.9-3.12 SNiP 2.03-06-85:
Pentru îmbinări cu nituri de forfecare ( Rrs) conform tabelului 11 din SNiP 2.03.06-85;
Pentru conexiuni cu șuruburi în tensiune ( Rbt) și felie ( Rbs) conform tabelului 12 din SNiP 2.03.06-85.
Rezistența de proiectare la prăbușire a elementelor structurale pentru îmbinările nituite ( R r) și șuruburi ( Rbp) sunt acceptate conform tabelului 13 din SNiP 2.03.06-85.
Calculul pentru rezistența și stabilitatea elementelor structurale, în funcție de forțele care acționează, trebuie efectuat în conformitate cu cerințele paragrafelor. 4-8 SNiP 2.03.06-85 (pentru structuri din aluminiu) și p.p. 5-12 SNiP ΙΙ-23-81 și PB 03.605-03 (pentru structuri din oțel).
Parametrii tehnici de asamblare și ridicare a cupolei în poziția de proiectare sunt datele inițiale pentru calcularea peretelui rezervorului și sunt prezentați în Tabelul 3.5.
Tabel 3.5 - Parametrii tehnici ai ansamblului domului
