Предельное сопротивление материала. Нормативные и расчетные напряжения. Коэффициенты надежности

За нормативное сопротивление R_yn материала, отвечающее моменту потери несущей способности, в металлических конструкциях принимается преимущественно предел текучести. В случаях когда по характеру работы конструкции допустимо развитие существенных деформаций и несущая способность конструкции определяется только прочностью или когда нет выраженной площадки текучести, а условный предел текучести близко подходит к временному сопротивлению, за нормативное сопротивление R_un принимается временное сопротивление.

Максимальная возможная величина сопротивления за время эксплуатации конструкции называется расчетным сопротивлением R_y (R_u) Расчетное сопротивление получают при делении нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу

; ; .

Коэффициент надежности по материалу учитывает изменчивость механических свойств металла. Нормативное значение механических характеристик является браковочным минимумом и имеет обеспеченность не менее 0,95. Однако контроль качества металла проводится выборочным методом, поэтому не исключена возможность попадания в конструкцию металла с пониженными по сравнению с нормативными значениями характеристиками кроме этого, коэффициент надежности по материалу учитывает не полное соответствие работы материала в образце при испытании в реальной конструкции а также минусовые допуски при прокатке. Численные значения коэффициентов надежности по материалу приняты для различных марок стали от 1,025 до 1,15.

Условия работы различных конструкций и степень их ответственности отличаются большим разнообразием это обстоятельство в методике расчета по предельным состояниям учитывается коэффициентом условий работы .

Коэффициент условий работы учитывает влияние конкретных условий работы данной конструкции (элемента, соединения) на ее несущую способность или деформативность (например, влияние температуры, агрессивной среды, многократность силовых воздействий, приближенность расчетной схемы и т.д.).

Для большинства конструкций коэффициент условий работы =1, значение коэффициентов условий работы приведены в СНиП ll–23–81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования». Степень ответственности и капитальности зданий и сооружений, а также значимости тех или иных предельных состояний в необходимых случаях учитывают коэффициентом надежности по назначению . Для подавляющего большинства конструкций . Значения расчетных сопротивлений для строительных сталей приведены в СНиП ll-23-81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования»

Расчет конструкций по предельным состояниям и сопоставление его с расчетом по допускаемым напряжениям

При расчете конструкций по допускаемым напряжениям условия прочности конструкции заключается в том, что напряжение в элементе конструкции от нагрузок нормальной эксплуатации (нормативных нагрузок) не должно превышать допускаемого напряжения [s]. Допускаемое напряжение устанавливается нормами проектирования как предельное сопротивление материалов деленное на некоторый единый коэффициент запаса

[s] .

В новой методике расчета единый коэффициент запаса заменен сочетанием четырех коэффициентов , , , , отдельно учитывающих влияние нагрузки, сопротивления материала, надежность конструкции и условия работы, благодаря чему общий коэффициент запаса получается различным для различных конструкций, более точно отражающим предельное состояние конструкции.