Принципы проектирования деревянных конструкций по предельным состояниям несущей способности в соответствии с требованиями европейских стандартов
Согласно Еврокод 5 расчёт деревянных конструкций производится в соответствии с общими правилами, приведёнными в EN 1990 основы строительного проектирования. Базовые требования раздела 2 этого европейского стандарта считаются достаточными при проектировании деревянных конструкций, когда применяется расчёт по предельным состояниям в сочетании с методом частных коэффициентов для различных воздействий нагрузок и их сочетаний, приведённых в EN 1990 и EN 1991. Дополнительно к этому в EN 1995 приведены методы расчётов на устойчивость, а также положения по пригодности к эксплуатации и долговечности деревянных конструкций.
Как указано в EN 1990 и национальном стандарте Еврокод 0 при проектировании следует различать предельные состояния по несущей способности ипредельные состояния по эксплуатационной пригодности.Допускается не проводить проверку по одной из двух категорий предельныхсостояний при условии, что имеется достаточно данных, указывающих на то,что опущенная проверка удовлетворяется проведенными расчетами.Предельные состояния должны быть связаны с расчетными ситуациями.
Расчетные ситуации следует определять с учетом условий,при которых сооружение обязано выполнять свои функции.Расчетные ситуации классифицируются следующим образом:
- постоянные расчетные ситуации, которые соответствуют условиям нормальной эксплуатации;
- переходные (временные) проектные ситуации, которые соответствуют временным условиям, например, во время строительства или ремонта;
- аварийные расчетные ситуации, которые относятся к исключительным условиям или к случаям, когда сооружение подвергается, например, пожару, взрыву, удару или последствиям локального разрушения;
- сейсмические расчетные ситуации, которые соответствуют сейсмическим воздействиям.
Рассматриваемые расчетные ситуации должны включить все неблагоприятные условия, которые могут произойти во время строительства и эксплуатации сооружения.
Предельные состояния, которые связанны сбезопасностью людей, и/илибезопасностью сооружениядолжны быть классифицированы как предельные состояния по несущей способности.
При определенных обстоятельствах предельные состояния, которые связаныс сохранностью содержимого в здании, должны рассматриваться как предельные состояния по несущей способности.Эти обстоятельства в каждом отдельном случае определяютсясовместно с заказчиком и с учетом соответствующего законодательства.Состояния, предшествующие непосредственному разрушению конструкций,которые, для простоты, рассматриваются вместо самого разрушения, можнорассматривать как предельные состояния по несущей конструкции.
Критические предельные состояния должны быть учтены в случае потери равновесия сооружения или любой его части, рассматриваемой кактвердое тело, разрушением, связанным с большими деформациями и потерей устойчивости сооружения или любой его части, включая опоры и фундаменты, разрушением, вызванное усталостью или другими эффектами, зависящими отвремени.Для различных предельных состояний по несущей способности используются наборы коэффициентов надежности, п.п. 6.4.1.
В EN 1995 Еврокеде 5 указано, что при расчёте по предельным состояниям расчётные модели для различных типов предельных состояний должны учитывать следующее: различные свойства материала, например модуль упругости, прочность и вид разрушения; поведение материалов с учётом фактора времени (ползучесть); различные климатические условия (температура, влажность, вибрации); различные расчётные ситуации (этапы строительства, изменение условий опирания). При проведении структурного анализа используют следующие свойства жёсткости элементов конструкций:
- для линейно-упругого анализа первого порядка, при котором внутренние силы не зависят от распределения жёсткости внутри элемента, то есть если элементы имеют те же зависящие от времени свойства, принимаются средние значения;
- для линейно-упругого анализа первого порядка, при котором внутренние силы зависят от распределения жёсткости внутри элемента (для композитов, состоящих из материалов, с различными зависящими от времени свойствами), окончательно принимаются значения соответствующие нагрузке, вызывающей наибольшее напряжение по отношению к прочности;
- для линейно-упругого анализа второго порядка, принимаются расчётные значения, не учитывающие длительность действия нагрузки.
Для расчётов по предельным состояниям в тех случаях, когда распределение усилий и моментов обусловлено распределением жесткостей в конструкции, окончательно среднее значение модуля упругости 
, модуля сдвига 
, и модуля скольжения 
, используемых в расчётах конечной деформации следует принимать согласно следующим выражениям:
, 
, 
,
где 
– среднее значение модуля упругости; 
– среднее значение модуля сдвига 
– модуль скольжения; 
– коэффициент определения деформации ползучести, учитывающий соответствующий класс эксплуатации; 
– коэффициент для практически постоянного значения воздействия, вызывающего наибольшее напряжение по отношению к прочности. Еслиэто постоянное воздействие, 
принимается равным 1,0. Значения приведены в табл.3.2 Еврокода 5. Значения приведены в EN 1990:2002.
Модуль скольжения 
учитывает узловое проскальзывание. Для узлов с использованием крепёжных деталей дюбельного типа модуль скольжения в плоскости сдвига для одной крепёжной детали при эксплуатационной нагрузке берётся из таблицы 7.1EN1995 в зависимости от типа крепёжной детали, значений 
и 
или 
. Значения установлены в EN 13271. В EN 26891 вместо символа 
используется символ 
.Модуль скольжения для предельного состояния 
рассчитывают по формуле:
,
где – мгновенный модуль скольжения.
Лекция 5
Дата добавления: 2016-11-28; просмотров: 1885;