Основные положения расчета конструкций по предельным состояниям

Надежность строительных конструкций закладывается при проектировании использованием расчетных значений нагрузок, расчетных характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик.

Расчет по первой группе предельных состояний (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

где F — усилие , Q, N) в сечении конструкции от действия нагрузки; qn — нормативное значение внешней нагрузки, действующей на конструкцию;

ул — коэффициент надежности по назначению, учитывающий уровень ответственности здания;

у — коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий изменчивость нагрузки;

ц/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 развитие трещин 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);

f — предельно допустимое значение прогиба конструкций, устанавливаемое нормами в зависимости от назначения конструкций (от англ, ultimate — предельный);

EJ — изгибная жесткость сечения.

Для железобетонных конструкций, кроме того, проверяется ширина раскрытия трещин асгс (от англ, crack — трещина), которая не должна превышать предельно допустимой величины acrc utt:

При проектировании строительных конструкций необходимо обеспечить ненаступление 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 уя. В зависимости от степени ответственности, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями отказов, здания и сооружения делятся на три класса (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Коэффициенты надежности по ответственности

Уровень ответственности (класс сооружения)

Коэффициент надежности по ответственности у

•я

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 >