Основы силового расчета

Суть силового расчета заключается в определении напряженно-деформированного состояния конструкции и его сопоставлении с вычисленной несущей способностью и ограничениями по деформациям и другим условиям.

Основные положения по расчету на силовые воздействия, согласно ГОСТ 27751-88 следующие:

1. Строительные конструкции и основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы они обладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом, при необходимости, особых воздействий (например, в результате землетрясения, наводнения, пожара, взрыва).

2. Основным свойством, определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом, является безотказность их работы - способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы.

3. Строительные конструкции и основания следует рассчитывать по методу предельных состояний, основные положения которого должны быть направлены на обеспечение без-отказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик конструкций, условий их работы, а также степени ответственности (и народнохозяйственной значимости) проектируемых объектов, определяемой материальным и социальным ущербом при нарушении их работоспособности.

4. Предельные состояния подразделяются на две группы:

• первая группа включает предельные состояния, которые ведут к полной непригодности к эксплуатации конструкций, оснований (зданий или сооружений в целом) или к полной (частичной) потере несущей способности зданий и сооружений в целом;
• вторая группа включает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций (оснований) или уменьшающие долговечность зданий (сооружений) по сравнению с предусматриваемым сроком службы.

Предельные состояния первой группы характеризуются:

• разрушением любого характера (например, пластическим, хрупким, усталостным) (1а);
• потерей устойчивости формы, приводящей к полной непригодности к эксплуатации (1b);
• потерей устойчивости положения (1с);
• переходом в изменяемую систему (1d);
• качественным изменением конфигурации (1е);
• другими явлениями, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерными деформациями в результате ползучести, пластичности, сдвига в соединениях, раскрытия трещин, а также образованием трещин) (1f).

Предельные состояния второй группы характеризуются:

• достижением предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, поворотов) или предельных деформаций основания (2а);
• достижением предельных уровней колебаний конструкций или оснований (2b);
• образованием трещин (2с);
• достижением предельных раскрытий или длин трещин (2d);
• потерей устойчивости формы, приводящей к затруднению нормальной эксплуатации (2е);
• другими явлениями, при которых возникает необходимость временного ограничения эксплуатации здания или сооружения из-за неприемлемого снижения их срока службы (например, коррозионные повреждения) (2f).

Предельные состояния, по которым требуется выполнять расчеты, определяются стандартами на проектирование.

5. Расчет по предельным состояниям имеет целью обеспечить надежность здания или сооружения в течение всего его срока службы, а также при производстве работ.

Условия обеспечения надежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования конструкций или оснований.

6. Расчетные модели (в том числе расчетные схемы, основные предпосылки расчета) конструкций и оснований должны отражать действительные условия работы зданий или сооружений, отвечающие рассматриваемой расчетной ситуации. При этом должны учитываться факторы, определяющие напряженное и деформированное состояния, особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием, пространственная работа конструкций, геометрическая и физическая нелинейности, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, наличие трещин в железобетонных конструкциях, возможные отклонения геометрических размеров от их номинальных значений.

При возведении новых зданий и сооружений, примыкающих к ранее построенным (или возводимых в непосредственной близости к ним) необходимо учитывать возможное их взаимное влияние.

7. При отсутствии надежных теоретических методов расчета или проверенных ранее аналогичных решений, расчет конструкций и оснований может производиться на основе специально поставленных теоретических или экспериментальных исследований на моделях или натурных конструкциях.

8. Расчет конструкций, для которых нормы проектирования не содержат указаний по определению усилий и напряжений с учетом неупругих деформаций, производится в предположении их упругой работы; при этом сечения допускается рассчитывать с учетом неупругих деформаций.

9. Расчет оснований должен выполняться с использованием механических параметров грунтов (например, их прочностных, деформационных характеристик). В расчетах допускается использовать и другие параметры, характеризующие взаимодействие конструкций с основанием и устанавливаемые опытным путем.

10. При расчете конструкций должны рассматриваться следующие расчетные ситуации:

• установившаяся, имеющая продолжительность того же порядка, что и срок службы строительного объекта (например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса);
• переходная, имеющая небольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность (например, возведение сооружения, капитальный ремонт, реконструкция);
• аварийная, имеющая малую вероятность появления и небольшую продолжительность, но являющаяся весьма важной с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возможных при ней (например, ситуация, возникающая в связи со взрывом, столкновением, аварией оборудования, пожаром, а также непосредственно после отказа какого-либо элемента конструкции).

Расчетные ситуации характеризуются расчетной схемой конструкции, видами нагрузок, значениями коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, перечнем предельных состояний, которые должны рассматриваться в данной ситуации.

• Основы проектирования дымовых труб. Основные факторы и исходные данные для разработки проекта (Страница 1)
• Расчет высоты и выходного диаметра трубы. Расчет выходного диаметра и высоты трубы для обеспечения естественной тяги. Расчет высоты трубы при принудительной тяге (Страница 2)
• Основы аэродинамического расчета дымовых труб. Особенности внутренней аэродинамики (Страница 3)
• Диффузоры и их аэродинамика (Страница 4)
• Самоокутывание газоотводящих труб (Страница 5)
• Основы теплотехнического расчета (Страница 6)
• Основы силового расчета (Страница 7)
• Нагрузки и воздействия, реакция на них сооружения, особенности учета при расчете и проектировании. Нормативные и расчетные значения нагрузок (Страница 8)
• Особенности учета собственного веса. Температурные технологические воздействия (Страница 9)
• Ветровые нагрузки (Страница 10)
• Нормативные и расчетные значения прочностных и других характеристик материалов и грунтов. Проектирование ствола трубы (Страница 11)
• Проектирование и расчет оснований и фундаментов (Страница 12)

Подробную информацию про разработку проектной документации можно найти на странице о проектировании.