ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

Расчет по первой группе предельных состояний (расчет по несущей способности) выполняется с целью не допустить:

  • ? хрупкого, вязкого или усталостного разрушения;
  • ? потери местной или общей устойчивости формы;
  • ? перехода в изменяемую систему.

Гарантия безопасной работы конструкции записывается в виде главного неравенства метода предельных состояний — наибольшие усилия в конструкции F от внешних нагрузок не должны превышать ее наименьшей несущей способности Ф:

где F — усилие (М, Q, N) в сечении конструкции от действия нагрузки;

qn — нормативное значение внешней нагрузки, действующей на конструкцию;

у„ — коэффициент надежности по назначению, учитывающий уровень ответственности здания;

Уу — коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий изменчивость нагрузки;

))с — коэффициент сочетания нагрузок, учитывающий маловероятность одновременного действия максимальных значений различных нагрузок;

Ф — несущая способность сечения конструкции;

А — геометрические характеристики конструкции, соответствующие виду усилия, например, момент сопротивления при изгибе, площадь сечения при осевом растяжении и сжатии и т.д.;

Rn — нормативное сопротивление материала;

ут коэффициент надежности по материалу, учитывающий изменчивость свойств материала;

ус — коэффициент условий работы конструкции, учитывающий условия среды, воздействий, не отраженные непосредственно в расчетной модели.

При достижении конструкцией предельного состояния дальнейшая эксплуатация ее недопустима.

Расчет по второй группе предельных состояний (по эксплуатационной пригодности) выполняется с целью не допустить развитие прогибов, осадок, углов поворота, а в железобетонных конструкциях — также образование и раскрытие трещин в растянутом бетоне выше допустимых значений, что будет препятствовать нормальной эксплуатации здания или сооружения, снижать ресурс его долговечности или нарушать условия комфортности.

Нормальная эксплуатация — это эксплуатация, осуществляемая в соответствии с предусмотренными технологическими или бытовыми условиями. При невыполнении условий по второй группе предельных состояний эксплуатация строительного объекта будет затруднена.

При расчете по второй группе предельных состояний формулировка критерия может быть различной в зависимости от требований эксплуатации конструкции. Обычно для изгибаемых конструкций проверяется прогиб:

где / — прогиб от нормативных нагрузок (при коэффициенте надежности

по нагрузке, равном единице);

fu — предельно допустимое значение прогиба конструкций, устанавливаемое нормами в зависимости от назначения конструкций;

EJ — изгибная жесткость сечения.

Вертикальные предельные прогибы /м элементов конструкций от постоянных и временных длительных нагрузок определяются по СП «Нагрузки и воздействия». Для балок, прогонов и настилов покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете / предельные прогибы приведены в табл. 2.1.

Для железобетонных конструкций, кроме того, проверяется ширина раскрытия трещин асгс, которая не должна превышать предельно допустимой величины асгс

При проектировании строительных конструкций необходимо обеспечить не наступление предельных состояний обеих групп с заданным уровнем надежности. Этот уровень зависит от важности (ответственности) сооружений.

Для учета ответственности зданий и сооружений расчетные значения нагрузок умножают на коэффициент надежности по ответственности (назначению) сооружения уп. В зависимости от степени ответственности, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями отказов, здания и сооружения делятся на три класса (табл. 2.2).

Для учета условий работы конструкций, не отраженных непосредственно в расчетах, расчетные сопротивления материала умножают на коэффициент условий работы ус.

Таблица 2.1

Вертикальные предельные прогибы fu элементов конструкций

Пролет балки /, м

Предельный прогиб fu

относительный

абсолютный, мм

1

//120

8,3

3

// 150

20

6

//200

30

24 (12)

// 250

96 (48)

36 (24)

//300

120 (96)

Примечания.

  • 1. Для промежуточных значений I предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией.
  • 2. Цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте от пола до низа несущих конструкций < 6 м.

Коэффициенты надежности по назначению

Таблица 2.2

Уровень ответственности (класс сооружения)

Коэффициент надежности по назначению уп

Характеристика объектов

I

Повышенный (КС-3)

Не ниже 1,1

Уникальные здания и сооружения

II

Нормальный (КС-2)

Не ниже 1,0

Здания и сооружения массового строительства

III

Пониженный (КС-1)

Не ниже 0,8

Здания сезонного или вспомогательного назначения

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >