Beton ve donatının normatif direnci. Malzemeler için güvenilirlik faktörü. Hesaplamaya ilişkin temel hükümler

Metal yapılarda taşıma kapasitesi kaybı anına karşılık gelen malzemenin standart direnci R yn için, esas olarak akma dayanımı alınır.. Yapının işinin doğası gereği, önemli deformasyonların gelişmesine izin verildiği ve yapının taşıma kapasitesinin yalnızca dayanım ile belirlendiği veya belirgin bir akma noktasının olmadığı ve koşullu akma dayanımının yakın olduğu durumlarda Çekme mukavemetine göre, çekme mukavemeti Run normatif direnç olarak alınır.

Sabit dönme hızlarında çalışan rulmanlar için, ömrü bir denklem kullanarak çalışma saatleri cinsinden belirlemek genellikle daha uygundur. Tek bir rulmanın stabilitesi yalnızca istatistiksel olarak tahmin edilebildiğinden, ömür hesaplamalarının tüm rulman popülasyonunu ve varsayılan güvenilirlik seviyesini esas aldığını dikkate almak özellikle önemlidir.

Elbette pratikte nominal ömür, belirli bir uygulamanın gerçek ömründen önemli ölçüde farklı olabilir. Örneğin, yayınlanan sonuçlar gerçek test ömrünün nominalden neredeyse beş kata kadar değişebileceğini göstermektedir. Servis ömrü, bir rulmanın gerçek çalışma koşulları altında hasar görene kadar olan gerçek ömrünü ifade eder.

Yapının çalışması sırasında mümkün olan maksimum direnç değerine tasarım direnci denir R y (R u) Tasarım direnci, standart direncin malzeme güvenlik faktörüne bölünmesiyle elde edilir.

Malzemeye göre güvenlik faktörü metalin mekanik özelliklerinin değişkenliğini dikkate alır. Mekanik özelliklerin normatif değeri minimum reddetmedir ve olasılığı en az 0,95'tir. Ancak metalin kalite kontrolü seçici bir yöntemle gerçekleştirildiğinden, standart değerlerden daha düşük özelliklere sahip metalin yapısına girme olasılığı göz ardı edilmemektedir. malzeme, gerçek bir yapıda test edildiğinde numunedeki malzemenin çalışmasının eksik uyumunun yanı sıra haddeleme sırasında eksi toleransları dikkate alır. Malzemenin güvenilirlik katsayılarının sayısal değerleri 1.025'ten 1.15'e kadar çeşitli çelik kaliteleri için alınmıştır.

Rulman hasarının, rulman malzemesinin yorulmasından ziyade birincil sebeplerden kaynaklanabileceği gerçeği, hizmet ömrünün daha belirgin olmasını sağlar. Bir rulman hasar gördüğünde, günümüzde çoğu durumda bunun nedeni, kötü çalışma koşullarının neden olduğu rulmanlar üzerindeki anormal derecede yüksek yüklerden kaynaklanmaktadır. Başlıca hasar nedenlerine örnek olarak kirlenme, aşınma, yanlış hizalama, korozyon, montaj hasarı, yağlama veya sızdırmazlık verilebilir.

Rulman eğitimi ve teknolojisinde yıllar içinde yaşanan ilerlemeler, rulman ömrünü uzatan ve ağır çalışma koşullarına duyarlılığı azaltan rulmanların tasarım ve üretiminde gelişmelere yol açmıştır. Rulman ömrünü daha iyi tahmin etmek için hesaplamalı yöntemler geliştirilmiştir.



Çalışma şartları çeşitli tasarımlar ve sorumluluk dereceleri çok çeşitlidir, sınırlayıcı durumlar için hesaplama yöntemindeki bu durum, çalışma koşulları katsayısı tarafından dikkate alınır.

Çalışma koşulları katsayısı Belirli bir yapının (eleman, bağlantı) belirli çalışma koşullarının onun üzerindeki etkisini dikkate alır. taşıma kapasitesi veya deforme olabilirlik (örneğin sıcaklığın etkisi, agresif ortam, çoklu kuvvet darbeleri, yakınlık tasarım şeması vesaire.).

Düzeltme faktörü, yağlama koşullarını, rulman kirlenmesini ve yorulma mukavemetini hesaba katar. Spesifik spesifikasyonlar için her rulman üreticisine danışılması gerekse de aşağıdaki yeni denklem, çalışma saatleri cinsinden değiştirilmiş hizmet ömrünü ifade etmektedir.

Standart tablolar, rulman boyutları ve yağlama koşulları da dahil olmak üzere çeşitli temizlik derecelerini gösterir. Nasıl daha iyi koşullar yağlama ve eşdeğer yük ne kadar düşük olursa, kirlenmeye karşı taşıma kapasitesi de o kadar düşük olur. Tersine, yük ne kadar yüksekse ve yağlama koşulları ne kadar kötüyse, kirlenme derecesine bağlı olarak rulman ömrü de o kadar uzun olur.

Çoğu yapı için çalışma koşulları katsayısı \u003d 1, çalışma koşulları katsayılarının değeri SNiP ll-23-81 * “Çelik yapılar. Tasarım standartları". Binaların ve yapıların sorumluluk derecesi ve sağlamlığı ile gerekirse belirli sınır durumlarının önemi, amaçlanan amaç için güvenilirlik faktörü tarafından dikkate alınır. Tasarımların büyük çoğunluğu için. Bina çelikleri için tasarım dirençlerinin değerleri SNiP ll-23-81* “Çelik yapılar. Tasarım standartları"

Yeni yöntemlere göre hesaplanan rulman ömrü, kullanıcının bilinen çalışma koşulları altında gerçek rulman ömrünü tahmin etme yeteneğini büyük ölçüde artırır. Bu birçok faydaya yol açar. Daha küçük bir rulman kullanma imkanı iyi koşullar sürtünmeyi, enerji tüketimini ve ağırlığı azaltan performans, yağlama ve filtreleme özellikleri, uzatılmış çalışma koşulları, uzatılmış garantiler veya servis aralıkları altında rulman ve sistem ömrünü en üst düzeye çıkarır. Çalışma parametrelerinin belirli rulman tipleri ve tasarımları üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi. . Ancak stabilite hesaplamaları bazı tuzaklar içerir.

Sınır durumlar için yapıların hesaplanması ve izin verilen gerilimlerin hesaplanmasıyla karşılaştırılması

İzin verilen gerilimler için yapıları hesaplarken, yapısal mukavemetin koşulu, yapısal elemandaki normal çalışma yüklerinden (standart yükler) kaynaklanan gerilimin izin verilen gerilimi [s] aşmamasıdır. İzin verilen gerilim, malzemelerin nihai direncinin birleştirilmiş güvenlik faktörüne bölünmesiyle tasarım standartları tarafından belirlenir.

Aşağıdaki tehditlere dikkat edin. Hesaplama sonuçları çalışma koşullarına bağlıdır: yük, sıcaklık, yağlama koşulları ve kirlilik; Rulman seçiminde anormal varsayımlar bulunursa, rulmanların modern tasarımlı olduğu, rulman çeliği spesifikasyonlarına uygun olarak en son üretim süreçleri ve malzemeler kullanılarak üretildiği, rulmanların monte edildiği ve doğru çalıştığı yönünde erken rulman sorunlarına, metodolojiye ve hesaplamalara yol açabilir. . Rulman sorunlarına ilişkin uygun teknik bilgi ve bilgiye sahip deneyimli kaynaklardan gelen bilgi ve destek, kullanıcıların arzu ettikleri rulman ömrüne ulaşmalarına yardımcı olabilir.

Yeni hesaplama yönteminde, birleştirilmiş güvenlik faktörünün yerini, genel güvenlik faktörünün değişmesine bağlı olarak yükün, malzeme direncinin, yapısal güvenilirliğin ve çalışma koşullarının etkisini ayrı ayrı hesaba katan dört katsayı , , , kombinasyonu alır. Farklı yapılar için farklı olacağı ve yapının sınır durumunu daha doğru yansıtacağı ortaya çıktı.

Yapısal eleman – kolonlar, kirişler, plakalar, temel kazıkları gibi bir yapının fiziksel olarak farklı bir kısmı. Yapı - yükleri taşımak ve uygun sağlamlık sağlamak üzere tasarlanmış, birbirine bağlı parçalardan oluşan düzenli bir set. Yapısal yapı – yük taşıyan elemanlar ve bunların birlikte nasıl çalıştığı.

Uyum, belirli gereksinimlerin yerine getirilmesidir. Güvenilirlik - bir binanın veya yapı elemanının, yapının hizmet ömrü de dahil olmak üzere belirli gereksinimleri karşılama yeteneği. Güvenilirlik genellikle olasılık cinsinden ifade edilir. Güvenilirlik, tasarımın kullanım kolaylığını, kullanılabilirliğini ve dayanıklılığını içerir.

R yn çeliklerinin özelliklerinin normatif değerleri ilgili GOST ve teknik şartlara uygun olarak alınır. Kaynaklı yapıların tasarım direnci, çelik yapılara yönelik bina kodlarına göre belirlenir (SNiP ΙΙ -7-81). Haddelenmiş metalin çekme, sıkıştırma, bükülme ve kesmeye karşı tasarım direnci, SNiP ΙΙ -7-81'e göre, aşağıdakilere eşit olarak alınan γ m malzemesinin güvenilirlik faktörü dikkate alınarak belirlenir:

Tasarım Güvenilirlik Sınıfı – Belirli bir düzeyde güvenilirliğin gerekli olduğu bir tasarım sınıfı veya bileşeni. Yukarıda kullanıldığı gibi terimler. Yıkım olasılığı. Hayatta kalma olasılığı. Bu yazıda ayrıca şartlar ve koşulları aşağıdaki gibi kullanacağız.

Doğurganlık: İstenilen bir durumdan istenmeyen bir duruma geçişle ilişkilidir. Bir yapısal sistem veya yapısal sistem veya yapısal model, analiz için kullanılan bir yapısal sistemin idealleştirilmesidir, bu durumda güvenilirlik analizidir. Güvenilirlik olasılığı olasılığın tersidir, yani.

GOST 27772, GOST 19281'e (R γ) göre çelikler için<380 МПа) - γ m = 1.05;

GOST 19281'e göre çelikler için (R γ > 380 MPa) - γ m = 1,1.

Haddelenmiş metalin çekme, sıkıştırma, bükme ve kesme Rγ için tasarım direnci, formül 3.12'ye göre 5 MPa'ya yuvarlanarak belirlenir:

R γ =R γn γ ile γ t /γ m γ n, (3.12)

burada Rγn normatif akma dayanımıdır; γ s çalışma koşullarının katsayısıdır.

Olasılıksal bir bakış açısından, elemanın belirli bir güvenilirlik başarısızlığı biçimine sahip olduğu varsayılabilir. Bir düzen birden fazla karaktere sahip olabilir ve aynı yürütülmeme biçimini paylaşan iki veya daha fazla öğeden de oluşabilir. Standart sapma.

Olasılık ve güvenilirliğin normal dağılım katsayısı

Mevcut bir binanın güvenliğini değerlendirmek son derece zorlu bir iştir. Mevcut binaların veya bunların bir kısmının inşaat durumunun değerlendirilmesi genellikle hatalı davranış, arıza veya kullanım sırasında güvenlik tehlikesi belirtileri veya kullanım veya kullanımda değişiklik olması durumunda gerçekleştirilir.

3.2.7 Kubbeli çatılı ve alüminyum alaşımlardan yapılmış dubalı tanklar için yüklerin normatif ve tasarım değerleri

Alüminyum yapılar, seçilen malzemeler için standartların belirlediği gerekliliklere uygun olarak malzemelerin gerilme ve gerinim durumunu, geometrik ve fiziksel doğrusal olmamayı, plastik özelliklerini belirleyen faktörler dikkate alınarak birleşik mekansal sistemler olarak hesaplanır. Alüminyum yapılar ve bunların hesaplanması GOST 27751-88 ve SNiP 2.03.06-85 gereksinimlerini karşılamalıdır.

İlk durum, tasarım, inşaat, kullanım ve malzeme kusurları veya öngörülemeyen istisnai etkilerden kaynaklanan hasarlar sırasında insan hatasından kaynaklanan yapıların arızalanması ve bozulmasıyla ilgilidir. İstatistiksel araştırmaların sonuçlarına göre tasarım ve inşaat hatalarının inşaat başarısızlıklarının yaklaşık %80'ini oluşturduğunu burada belirtmekte fayda var. Durum 2, nesneleri uyarlama veya yeniden yapılandırma ya da onları yeni ihtiyaçlara uyarlama becerisinin değerlendirilmesiyle ilgilidir.

Durum değerlendirmesi mevcut yapı teknik uzmanlık şeklinde gerçekleştirilir. Geliştirmenin amacına bağlı olarak içermelidir. Güvenilirlik değerlendirmesi. Güvenilirlik Önerileri. Yenileme olasılığını, kullanım veya amaçtaki değişiklikleri değerlendirin.

Alüminyum yapıların hesaplanması birinci grubun sınır durumlarına göre yapılmalıdır (dayanıklılık ve stabilite için).

Hesaplanan yük değerlerinin belirlenmesi için standart yük değerleri, yük güvenlik faktörleri ve kombinasyon faktörleri SNiP 2.01.07-85'e göre alınır.

Tahmini değerler yük, söz konusu duruma karşılık gelen yük güvenlik faktörü γ t ile standart değerinin çarpımı olarak belirlenmelidir.

Hollanda'daki araştırma sonuçlarına göre yapısal başarısızlığın nedenleri. Seviye teknik durum tasarımlar. İnşaatın teknik durumunun değerlendirilmesi, inceleme derecesinin belirlenmesi için bir ön inceleme, ardından incelemenin ihtiyaçlarına göre test ve değerlendirme olarak yapılmalıdır.

Binanın tasarımı, inşaatı ve kitap dokümantasyonu hakkında bilgi. Çelik ve bağlantı elemanlarının özelliklerinin değerlendirilmesi. Bileşenlerde ve bağlantılarda aşınma, korozyon kaybı veya hasarın değerlendirilmesi. Yorulma ömrünü veya kırılma direncini değerlendirmek için çentiklerin ve çatlakların incelenmesi.

Yapıların mukavemeti ve stabilitesi hesaplanırken yüke ilişkin güvenilirlik katsayıları SNiP 2.01.07-85'e uygun olarak alınır:

Yapının kendi ağırlığından γ t 1,05'e eşit;

Rüzgar yükü için γ t 1,4'e eşit.

Elemanların hesaplanması birinci grubun sınır durumlarına göre yapılır. Kubbe çerçevesinin destek elemanları için (kemer kirişleri, destekler ve düğüm plakaları), kubbe kaplaması için AMg veya AMts kalitelerinde ince sac alüminyum AD31, AD33 deforme alüminyum alaşımları kullanılır.

Korozyona ve yangına karşı koruyucu kaplamaların durumunun değerlendirilmesi. Düğüm hareketi, deformasyon ve titreşimin değerlendirilmesi. Darbelerin büyüklüğünün ve kombinasyonlarının belirlenmesi. Çelik elemanların nesnenin yapısının veya gövdesinin diğer elemanları ile işbirliğine yönelik gerçek koşullar dikkate alınarak inşaat modelinin ve kalıcı ve istisnai etkileri aktarma yönteminin belirlenmesi.

Çinko salonunun çatısı. Yapısal Güvenilirlik Değerlendirmesinin Temelleri. Hasarın sonuçlarına ilişkin kriterler, insanların veya sosyal olarak korunan malların can ve sağlık kaybı, kirlilik anlamına gelir. çevre, arızalar ve maddi kayıplar. İnşaatın güvenilirliği arttıkça başarısızlık riski azalır. Güvenilirliğin değerlendirilmesi, inşaatın çeşitli tasarım durumlarındaki davranışı ve güvenliği ile sürdürülebilirliği analiz edilmektedir.

Hesaplamalarda alüminyum alaşımlarının fiziksel özelliklerinin aşağıdaki değerlerini kullanın:

Elastik modülü ( e) 0,70 105 MPa;

Kayma modülü ( G) 0,27 105 MPa;

Enine gerinim katsayısı ( v) 0,3;

α ) 0,24 10 -4 ºС -1;

Yoğunluk ( ρ ) 2700 kg \ m3'lük bir ön hesaplama için.

Alaşımların mekanik özellikleri tedarik durumu dikkate alınmalıdır.

Bulgular güvenilirlik sınıfını belirlememize olanak sağlar. Binaların yapısı ve bölümleri sonuçları açısından değerlendirilirken hasarlar da dikkate alınır. operasyonel ve çevresel etki. Muhtemelen istisnai olaylar, iklim değişikliğinin de bir sonucu.

Kritik durumlar, yıkım modelleri ve uyarı faktörleri. Olası sonuçlar yapıya zarar veya hasar. - yıkıma karşı sosyal tepkiler. İmha nedeniyle oluşan hasarın sağlanmasına ilişkin masraflar. Sınıf seçimine ilişkin ayrıntılı öneriler arasında çelik kuleler, direkler, silolar, tanklar ve binalara yönelik standartlar yer almaktadır. Yük kapasitesi ve çalışabilirlik limitleri için farklı sınıfları kabul edebilirsiniz.

Alüminyum yapılar için, tasarım direnci R'nin değeri, SNiP 2.03.06-85'in 3. Bölümüne göre belirlenir ve alüminyumun çekme, sıkıştırma, bükülmeye karşı tasarım direnci değerlerinden daha küçük olanına eşit olarak alınır. koşullu akma dayanımı R ve alüminyumun gerilime, sıkıştırmaya ve bükülmeye karşı geçici direnç cinsinden hesaplanan direnci sen:

Tasarımcı bunları müşteriye ve uygun olduğu durumlarda yetkili makamlara danışarak kurar. Güvenilirliği değerlendirmek için ana kriterler. Ulusal inşaat sektöründe yapıların güvenilirliğinin sağlanmasına yönelik temel gereklilikler Sanatta belirtilmiştir. Bina Kanunu'nun 5'i ve § 203'teki kararnamede tanımlandığı gibi binaların güvenliği ve kullanılabilirliğine ilişkin ayrıntılı gereklilikler.

Yapının güvenilirliğinin teknik uzmanlıkta ve takviye konstrüksiyon tasarımında değerlendirilmesi, ilgili standart ve yönetmeliklere uygun olarak yapılmalıdır. § 204 s'ye göre inşaat güvenliğinin sağlanması için yeterli bir koşuldur. 4 Polonya standartlarına uygunluk. § 204 s hükmü. 4, bu nedenle, yapının güvenliğini sağlamak için § 203'teki uygun uygulama gerekliliği gereklidir. Eurokodların ürün standartlarına atıfta bulunduğu göz önüne alındığında, 2044. paragrafın hükümleri uyumun bir gereği olarak yorumlanır.

(3.14)

Nerede Ryn Ve Koşmak- alüminyum standartlarında ve spesifikasyonlarında belirlenen akma dayanımı ve çekme dayanımının en düşük değerlerine eşit standart alüminyum direnci;

γ m= 1,1 - malzemenin güvenilirlik katsayısı;

Avrupa tasarım standartlarının Lehçe versiyonuyla - uyumlaştırılmış Avrupa ürün standartları ve Polonya standartlarını içeren Eurocode'lar veya. Eski standartlara göre tasarlanıp inşa edilen veya yalnızca yapısal tasarım ilkelerine göre tasarlanıp inşa edilen bir yapı, şu şartla ki şok iletimi açısından güvenli kabul edilebilir.

Doğru incelemede önemli bir hasar, aşırı yük veya tahribat görülmedi. Bina sistemi, kritik bileşenler ve güç aktarım yolları dahil olmak üzere test edildi. Tasarım, oldukça uzun bir süre boyunca tatmin edici kalmayı sürdürmüş ve olağanüstü fayda ve çevresel yükler taşımıştır.

sen\u003d 1,45 - geçici direnç hesaplamalarında güvenilirlik faktörü.

Gerilme, sıkıştırma ve bükülmeye karşı alüminyum direncinin hesaplanan değerleri ( R), vardiya ( Rs), buruşma ( 1p), markaya bağlı olarak SNiP 2.03.06-85'in 5.6 numaralı tablolarına göre kabul edilir.

Argon-ark kaynağı ile yapılan kaynaklı bağlantıların tasarım dayanımı, bağlantı tipine ve gerilme durumuna bağlı olarak paragraflara göre alınır. 3.3-3.8 ve SNiP 2.03.06-85'in 9, 10 numaralı tablolarına göre.

Alüminyum yapıları hesaplarken sıcaklık değişimlerinin (γ t) ve çalışma koşullarının etki katsayısı ( γ c). Amaçlanan amaç için güvenilirlik faktörünün yanı sıra tablo 14 ve 15'te sunulmuştur ( n) PB 03-605-03'e göre.

Tankın taşıyıcı elemanları (destek halkası, duvar vb.) için PB 03-605-03'e uygun çelikler kullanılmalıdır (tablo 2.1).

Hesaplamalarda çeliklerin fiziksel özelliklerine ilişkin aşağıdaki değerleri kullanın:

Elastik modülü ( e) 2,06 105 MPa;

Kayma modülü (G) 0,78 105 MPa;

Enine gerinim katsayısı (γ) 0,3;

Doğrusal genleşme katsayısı ( α ) 0,12 10 -4 ºС -1;

Yoğunluk (ρ) 7850 kg / m3.

Çeliklerin mekanik özellikleri aşağıdakilere göre alınır:

PB 03-605-03. İçin Çelik Yapılar Haddelenmiş ürünlerin normatif ve tasarım dirençleri SNiP ΙΙ-23-81'in tablo 51'ine göre alınır. Çelik yapıları hesaplarken, malzeme için güvenlik faktörü (γ m) ve çalışma koşulları katsayısı ( γ c).

Perçinli ve cıvatalı bağlantıların tasarım dirençleri p.p.'ye uygun olarak alınır. 3.9-3.12 SNiP 2.03-06-85:

Kesme perçin bağlantıları için ( ) SNiP 2.03.06-85'in tablo 11'ine göre;

Gerilmeli cıvatalı bağlantılar için ( Rbt) ve dilimleyin ( £) SNiP 2.03.06-85'in tablo 12'sine göre.

Perçinli bağlantılar için yapısal elemanların çökme direncini tasarlayın ( R r) ve cıvatalar ( Rbp) SNiP 2.03.06-85'in tablo 13'üne göre kabul edilir.

Etkin kuvvetlere bağlı olarak yapısal elemanların mukavemet ve stabilitesine ilişkin hesaplama, paragrafların gerekliliklerine uygun olarak yapılmalıdır. 4-8 SNiP 2.03.06-85 (alüminyum yapılar için) ve s.p. 5-12 SNiP ΙΙ-23-81 ve PB 03.605-03 (çelik yapılar için).

Kubbenin tasarım konumuna montajı ve kaldırılmasına ilişkin teknik parametreler, tank duvarının hesaplanmasına yönelik ilk verilerdir ve Tablo 3.5'te sunulmaktadır.

Tablo 3.5 - Kubbe düzeneğinin teknik parametreleri