6. Предельные состояния и расчет центрально-нагруженных элементов.

В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

первой группы - по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций;

второй группы - по затруднению нормальной эксплуатации сооружений.

К предельным состояниям первой группы относятся: общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения; разрушение любого характера; переход конструкции в изменяемую систему; качественное изменение конфигурации; состояния, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвигов в соединениях, ползучести, недопустимых остаточных или полных перемещений или чрезмерного раскрытия трещин.

Первая группа по характеру предельных состояний разделяется на две подгруппы: по потере несущей способности (первые пять состояний) и по непригодности к эксплуатации (шестое состояние) вследствие развития недопустимых по величине остаточных перемещений (деформаций).

К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин и т. п.).

7. Предельные состояния и расчет изгибаемых моментов.

Предельным называется состояние конструкции, при котором она перестаетудовлетворять эксплуатационным требованиям.В предельном состоянии нормально эксплуатировать конструкцию безпроведения ремонта или усиления становится невозможным вследствиеисчерпания ее несущей способности или появления чрезмерных деформаций.Существует множество причин приводящих конструкцию в предельноесостояние. Поэтому в нормах проектирования они фигурируют как две группыпредельных состояний:Предельные состояния первой группы наступают в случае нарушениянормальных условий эксплуатации (т.е. при перегрузках). При этомконструкция находится на грани разрушения или приходит к полнойнепригодности для эксплуатации. Происходит потеря несущей способности(хрупкое, вязкое и усталостное разрушение, потери местной и общейустойчивости, переход в изменяемую систему), а также возможно нарушениегеометрической формы (чрезмерные остаточные деформации вследствиетекучести, сдвиги в соединениях).Условия недопущения предельных состояний первой группы записывается ввидегде N – предельное наибольшее усилие в конструкции, вызываемое внешнимивоздействиями; S – предельная несущая способность конструкции, зависящая от прочностиматериала, размеров поперечного сечения и условий работы конструкции.Предельные состояния второй группы проявляются при нормальныхусловиях эксплуатации (т.е. без перегрузок). При этом конструкция остаетсяпригодной к эксплуатации, но затруднена нормальная эксплуатация(деформации и перемещения, углы поворота – выше нормы).Граничное условие второй группы предельных состоянийffu,где f – перемещение конструкции или ее элемента от максимальных нагрузокнормальной эксплуатации; fu – предельное перемещение, допустимое по условиямнормальной эксплуатации (зависит от назначения конструкции и устанавливаетсястроительными нормами и правилами).Нормальная эксплуатация осуществляется без ограничений всоответствии с технологическими или бытовыми условиями,предусмотренными в нормах или заданиях на проектирование.Расчет конструкций должен гарантировать их от возможностинаступления каждого из предельных состояний. Такая гарантияобеспечивается учетом возможных наиболее неблагоприятныххарактеристик материала, с учетом наиболее невыгодного (но реального)сочетания нагрузок, учетом условий и особенностей действительнойработы конструкций, надлежащим выбором расчетных схем и предпосылокдля расчета.

Расчет изгибаемых моментовПроверяется прочность, устойчивость общая и местная, деформации. Изгиб может быть в одной и двух плоскостях (плоский и косой). Проверки могут делаться по упругой и упруго-пластической стадии работы материала. Поскольку сталь на начальной стадии работы наиболее близко подходит к идеально упругому телу, рассматриваемому в сопротивлении материалов, расчет часто ведется по формулам этой дисциплины или приведенным к ним.