15 Коэффициенты метода предельных состояний (γm, γn, γf, γc, γu, ψ)

Отличием метода расчета конструкций по предель-ным состояниям от метода допускаемых напряжений яв-ляется расчленение общего коэффициента запаса, кото-рый учитывает самые разнообразные отклонения от нор-мы на несколько коэффициентов, каждый из которых учитывает строго определенное физическое явление и научно устанавливается и обосновывается математичес-кими методами.

Сочетания этих коэффициентов могут быть самы-ми разнообразными, что значительно более точно отра­жает особенности работы проектируемой конструкции и дает возможность проектировать конструкции с более точным прогнозом надежности и получать экономию ме-талла.

γ_m – коэффициент надежности по материалу. Уста-навливает связь между нормативным и расчетным соп-ротивлениями данного материала. Устанавливается ста-тистической обработкой данных о минимальной проч-ности материала, что принципиально отличается от ме-тодики установления расчетных значений нагрузок. Ус­тановленные значения коэффициента надежности по ма­териалу металлического проката, гнутых профилей и труб приведены в таблице 3 СП 16.13330.2011. Имеет значение больше единицы.

γ_n – коэффициент надежности по ответственности. Для разных видов зданий и сооружений назначается в соответствии с Федеральным законом от 30.12.2009 N 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Может быть как больше, так и меньше единицы.

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке. Учи­тывает в условиях нормальной эксплуатации сооруже­ний возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных зна­чений. Для разных видов нагрузок его значение устанав-ливается в соответствии с разделом 8 СП 20.13330.2011.

γ_с – коэффициент условий работы. Учитывает такие факторы, как усугубляющее влияние на надежность конструкции переменной во времени нагрузки, внезап-ного, ударного ее действия, наличие концентраций нап-ряжений, случайные эксцентриситеты нагрузок, откло-нения осей сжатых стержней от прямолинейности, раз-витие чрезмерных пластический деформаций и т.п.

Значение коэффициента изменяется приблизи-тельно от 0,7 до 1,2 и умножается на расчетное соп-ротивление стали. Коэффициент дифференцирован по видам элементов и имеет статистическую природу.

γ_u – коэффициент надежности в расчетах по вре-менному сопротивлению. Учитывается при расчете конструкций с допущением пластических деформаций.

ψ – коэффициент сочетаний нагрузок. Учитывает уменьшение вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений. Уста­навливается разделом 6 СП 20.13330.2011.

16 Классификация соединений мк

Классификация:

По месту изготовления

- заводские;

- укрупнительные;

- монтажные.

По принципу образования соединения

— Механические:

- Хомуты, клинья и т.п.;

- Болты;

- Заклепки;

- Самосверлящие самонарезающие винты;

- Пороховые дюбели;

- Вытяжные заклепки.

— Сварные:

- Электодуговая (Р., А., М.);

- Контактная (точечная, шовная, стыковая).

— Клеевые, клееболтовые:

+ нет отверстий;

+ нет горячих процессов;

- сложное оборудование;

- деградация;

- бессмысленность стыкового соединения.

По разъемности

- разъемные. В первую очередь – болтовые;

- неразъемные. Сварные и заклепочные.

Исторически первым видом соединения элементов МК является кованое соединение.

В настоящее время основным технологическим процессом, используемым для соединений строительных стальных конструкций является сварка. Применение сварки упростило конструктивную форму традиционных строительных конструкций, т.к. отпала необходимость использовать вспомогательные соединительные детали, без которых нельзя использовать заклепочные и бол­товые соединения. Сварка позволила механизировать и автоматизировать процесс создания соединения. Но при­менение сварки влечет и некоторые негативные особен­ности: повышенная концентрация напряжений (подрезы, непровары, поры), механическая неоднородность швов, остаточные сварочные напряжения.

Заклепочные и болтовые соединения осуществляют путем постановки металлических стержней в совмещен­ные отверстия соединяемых элементов. Вытяжные зак­лепки для соединения тонкостенных элементов из алю­миния или оцинкованной стали.

В заклепочном соединении заклепки ставят в горя­чем состоянии (800..850 °С) и выполняют вторую замы­кающую головку, при этом в результате осадки стержня происходит заполнение отверстия. Заклепочные соеди­нения в настоящее время не применяют при изготовле­нии стальных строительных конструкций вследствие не­технологичности.

Болтовые соединения широко применяют при мон­таже конструкций. Это объясняется простотой выпол­нения соединения и отсутствием необходимости исполь­зования сложного оборудования.

В соединениях стальных конструкций применяют обычные болты, высокопрочные болты и болты анкер­ные (фундаментные). Болты обычные и высокопрочные используют для соединения элементов МК друг с дру­гом, а болты анкерные – для присоединения конструк­ций к фундаменту.