STANY GRANICZNE
Stan graniczny stan zachowania konstrukcji, po przekroczeniu którego przestaje ona
wypełniać założone kryteria projektowe.
Wyróżniamy stany graniczne:
" nośności (SGN) stany poprzedzające bezpośrednio katastrofę, dotyczące
bezpieczeństwa ludzi lub bezpieczeństwa konstrukcji, w tym:
o utratę równowagi konstrukcji (elementu) traktowanego jako ciało sztywne
o zniszczenie wskutek nadmiernego odkształcenia, przekształcenia w
mechanizm , zniszczenia materiałowego lub utratę stateczności ogólnej lub
lokalnej
o zniszczenia wskutek zmęczenia lub innych efektów reologicznych
" użytkowalności (SGU) stany po przekroczeniu których konstrukcja przestaje
spełniać założone kryteria użytkowalności, dotyczące jej funkcji w ramach zwykłego
użytkowania, komfortu użytkowania i wyglądu (estetyka), w tym:
o ugięć
o drgań
o uszkodzeń
Wśród SGN wyróżniamy:
EQU utrata równowagi statycznej konstrukcji lub jakiejś jej części traktowanej jako ciało
sztywne
STR zniszczenie wewnętrzne lub nadmierne odkształcenie konstrukcji (utrata
stateczności) związane z cechami wytrzymałościowymi materiałów konstrukcyjnych
GEO zniszczenie lub nadmierne odkształcenie podłoża decydujące o zmianie nośności
konstrukcji
FAT zniszczenie zmęczeniowe konstrukcji lub jej elementu.
Sprawdzenie w danej sytuacji obliczeniowej polega na wykazaniu, że wartość miarodajna
wywołana przez oddziaływania obliczeniowe nie przekracza wartości definiowanej jako
obliczeniowa wartość graniczna (np. nośność obliczeniowa).
Ogólna postać sprawdzenia stanu granicznego użytkowalności jest następująca
Ed <= Crd,
gdzie Ed: obliczeniowy efekt oddziaływań niekorzystnych (siła wewnętrzna, naprężenie,
częstość drgań, odkształcenie, niekorzystna wypadkowa układu oddziaływań
zewnętrznych)
Crd: obliczeniowa wartość kryterium stanu granicznego, zależna od cech
materiałowych, geometrii konstrukcji (elementu) a w niektórych stanach
granicznych również od efektu oddziaływań korzystnych.
Przy sprawdzaniu stanów granicznych należy posługiwać się modelami konstrukcji i
modelami oddziaływań, które są adekwatne do odpowiedniego stanu granicznego. Do
sprawdzenia należy zawsze przyjmować wartości obliczeniowe:
" oddziaływań,
" właściwości materiałów lub wyrobów
" właściwości geometrycznych konstrukcji lub elementów.
SYTUACJE OBLICZENIOWE
Sytuacje obliczeniowe są to zbiory warunków fizycznych odzwierciedlających warunki
rzeczywiste w określonym przedziale czasowym dla których należy wykazać, że odpowiednie
stany graniczne nie zostały przekroczone.
W sytuacjach obliczeniowych należy uwzględniać występujące jednocześnie lub możliwe do
jednoczesnego wystąpienia oddziaływania o przyczynach fizycznych lub fizykochemicznych,
które mają wpływ na niekorzystne dla konstrukcji (elementu) efekty tych oddziaływań.
W projektowaniu należy uwzględnić wybrane sytuacje obliczeniowe i określone przypadki
obciążeń krytycznych. O wyborze sytuacji obliczeniowych decyduje Projektant (osoba o
odpowiednich kwalifikacjach i doświadczeniu). W każdym przypadku obciążenia
krytycznego należy określić obliczeniowe wartości skutków kombinacji oddziaływań
występujących w sytuacji obliczeniowej.
WARTOŚCI REPREZENTATYWNE ODDZIAAYWAC
Ważnym pojęciem są wartości reprezentatywne oddziaływań. Określają one wartości
liczbowe oddziaływań (skalary), jakimi należy się posługiwać do wyznaczenia ich
właściwego efektu (zależnego od sytuacji obliczeniowej) w rozpatrywanych stanach
granicznych. Wartości reprezentatywne oddziaływań posiadają oznaczenia rozróżnialnymi
symbolami o następującym znaczeniu:
" G - stałe (gravity),
" P - sprężenie (prestress),
" Q - zmienne (czasem oznaczane np. w programie Robot: L ruchome (live loads),
W wiatr (wind), S śnieg (snow), T temperatura (temperature)
" A - wyjątkowe (accidental)
" AE - sejsmiczne (accidental earthquake)
Wartościami reprezentatywnymi oddziaływań stałych są:
" wartość średnia oddziaływania stałego Gk, jeżeli zmienność oddziaływania jest mała
(w zależności od typu konstrukcji współczynnik zmienności w granicach 0,05 0,10)
w przewidywanym okresie użytkowania konstrukcji.
" jeżeli zmienność jest większa należy się posługiwać wartością górną Gk,sup lub
wartością dolną Gk,inf.
ODDZIAAYWANIE RUCHEM
Oddziaływania ruchem należy traktować jako oddziaływania swobodne w pewnych
wyznaczonych granicach (np. oddziaływanie ruchem drogowym na szerokości jezdni).
Oddziaływania ruchem możemy rozpatrywać jako:
" oddziaływania zmienne
" oddziaływania w wyjątkowych sytuacjach obliczeniowych
Wartościami reprezentatywnymi oddziaływań zmiennych są:
" wartość charakterystyczna: Qk wyznaczona metodami probabilistycznymi wartość
górna oddziaływania (z określonym prawdopodobieństwem jej nieprzekroczenia) lub
wartość nominalna, gdy rozkład statystyczny zmiennej losowej oddziaływania jest
niedostępny albo jest to wartość przyjmowana na podstawie doświadczenia.
Stosowana jest do SGN i w niektórych przypadkach, określonych w eurokodach
konstrukcyjnych, do SGU (np. sprawdzenie naprężeń)
oraz wartości towarzyszące oddziaływań zmiennych w tym:
" wartość kombinacyjna: o*Qk do SGN i nieodwracalnych SGU
" wartość częsta (1 tygodniowy okres powrotu): 1 Qk - do SGN w sytuacji wyjątkowej
(A) oraz odwracalnych SGU
" wartość nieczęsta (1 roczny okres powrotu): 1,inf Qk do SGN w obliczaniu pomostu
mostów drogowych, obliczeniach z uwzględnieniem efektów termicznych lub
obciążenia wiatrem wyszczególnione w niektórych załącznikach krajowych
" wartość quasi-stała (prawie-stała): 2* Qk - do SGN w sytuacji wyjątkowej (A) oraz
niektórych nieodwracalnych SGU oraz uwzględniania wpływu efektów
długotrwałych.
Wartości reprezentatywne oddziaływań ruchem są przedstawiane za pomocą różnych modeli
obciążenia. Modele obciążenia należy stosować zgodnie z wymaganiami założeń
projektowych i adekwatnie do wybranych sytuacji obliczeniowych.
Modele obciążenia nie przedstawiają rzeczywistych obciążeń pochodzących od ruchu a
jedynie zostały tak dobrane aby skutki działania modelu odzwierciedlały skutki ruchu
rzeczywistego. Z tego powodu modele wymagają kalibracji ze względu na przyjmowane
wartości liczbowe obciążeń.
W przypadku modeli obciążeń mostów drogowych wartości obciążeń zawierają tak zwana
nadwyżkę dynamiczną. Wyjątki dotyczą LM2 w niewielkim zakresie i w większym LM3.
Modele obciążeń kolejowych nie zawierają nadwyżki dynamicznej. Należy stosować
współczynniki dynamiczne lub, jeśli to konieczne, przeprowadzać analizy dynamiczne.
Jeszcze inne modele przyjmuje się w obliczeniach zmęczeniowych.
Norma EN 1991-2 podaje oprócz modeli obciążeń również różne obciążenia ruchome, które
mogą wystąpić jednocześnie, w postaci grup obciążeń. Zalecane jest, by każda z grup była
uwzględniana w obliczeniach.
Reguły kombinacji dla mostów podano w EN 1990, zał. A2.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
1501 stany granicznenotatek pl sily wewnetrzne i odksztalcenia w stanie granicznymRóżne interpretacje tytułu powieści GranicaZgrupowanie Oddziałów Narodowych Sił Zbrojnych BartekMechanizmy procesy i oddziaływania w fitoremediacjiGRANICAObliczanie granicr10 Stany Zjednoczone AmerykiProjekt oddziaływania na przestępców seksualnychCrocker Zbyt szybkie wycofanie oddziałów z Iraku to błąd (24 01 2009)C7a Stany nieust RLC 12PODZIAŁ BUDYNKÓW (OBIEKTÓW KUBATUROWYCH) NA STANY, ELEMENTY SCALONE I ASORTYMENTYwięcej podobnych podstron