КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

В элементах конструкции существует разрыв между внутренней нагрузкой и внутренним сопротивлением. Этот разрыв покрывается одним из двух способов:

a) При упругом проектировании допустимые напряжения принимаются меньше прочности материала на соответствующий коэффициент, называемый коэффициент безопасности.

b) При расчете на предел прочности внутренняя нагрузка увеличивается на коэффициент, который называется коэффициент нагрузкиВ то время как предел прочности рассчитывается на основе предела текучести или предела смятия.

Пусть клип_имидж002 внутренняя нагрузка и клип_имидж004 внутренняя нагрузка и увеличение нагрузки. Пусть клип_имидж006 внутренняя прочность и клип_изображение008 внутренняя прочность и возможное занижение прочности, тогда

КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Это выражение показывает, что расчетная прочность должна быть равна внутренней нагрузке, умноженной на коэффициент больше единицы. Это анализ предельной нагрузки, при котором учитывается полная прочность, а нагрузки увеличиваются на коэффициент нагрузки.

Также КОНЦЕПЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Это упругий подход к проектированию, а коэффициент деления называется коэффициентом безопасности.

КОЭФФИЦИЕНТ БЕЗОПАСНОСТИ

При упругом проектировании стальных конструкций коэффициент безопасности применяется к пределу текучести материала для получения рабочего напряжения или допустимого напряжения в материале.

Значение коэффициента безопасности определяется с учетом следующего:

  • Средняя прочность материалов определяется после проведения испытаний на нескольких образцах. Прочность различных образцов данного конструкционного материала не одинакова.
  • Значения расчетных нагрузок остаются неопределенными, но значения мертвых нагрузок могут быть определены правильно. Но живая нагрузка, ударная нагрузка, ветровая нагрузка, снеговая нагрузка и т.д. не могут быть определены с уверенностью, поскольку они зависят от имеющихся статистических данных. Вероятные значения этих нагрузок только определяются.
  • Значения внутренних сил во многих конструкциях зависят от методов анализа. Степень точности различных методов различна. Методы, включающие детальный анализ, являются более точными. В случае, если анализ конструкции выполнен точно, можно принять небольшое значение коэффициента безопасности.
  • В процессе изготовления конструкционная сталь подвергается различным операциям. Пробивка отверстия в элементе конструкции деформирует окружающий материал и вызывает высокие остаточные напряжения. Деформация и изгиб элементов могут происходить во время сварки. Сварка оставляет высокие остаточные напряжения. Конструктивные элементы подвергаются неопределенному напряжению.
  • Колебания температур и осадка опор являются неопределенными. Во многих случаях хорошо спроектированная конструкция повреждается из-за этих воздействий. Прочность материалов снижается из-за коррозии. Степень коррозии больше, если конструкция расположена в промышленных зонах и подвергается воздействию химических отходов.
  • Отказ некоторых конструкций или отдельных элементов конструкции менее серьезен и менее катастрофичен, чем отказ крупных конструкций или основного элемента конструкции.
  • Коэффициент нагрузки (Q)

    Коэффициент нагрузки

    Коэффициент нагрузки зависит от характера нагрузки, условий опоры и геометрической формы элемента конструкции. Изгибающий момент в любом сечении прямо пропорционален приложенной нагрузке. Поэтому изгибающий момент M пропорционален W.

    или M = kW

    Полностью пластический момент также прямо пропорционален разрушающей нагрузке,

    clip_image016

    Если максимальный изгибающий момент clip_image018 соответствует максимальной рабочей нагрузке, то

    клип_изображение020

    клип_изображение022

    клип_имидж024

    где Z = модуль упругости

    f = рабочее напряжение или допустимое напряжение.

    Опять же, клип_имидж026

    где клип_изображение028 = модуль пластичности, и

    клип_имидж030 = предел текучести стали.

    клип_имидж032

    или, коэффициент нагрузки Q = S x F

    Где S – коэффициент формы = клип_имидж034, и

    F = коэффициент безопасности, используемый в упругой конструкции.

    В общем случае, для гравитационных нагрузок значение коэффициента нагрузки принимается равным 1,85. если рассматриваются ветровые нагрузки, то допустимое напряжение увеличивается на клип_имидж036 процентов. Это уменьшает коэффициент нагрузки до 1,4 для ветровых нагрузок.

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: