Принципы расчета строительных конструкций по предельным состояниям
В расчете по методу предельных состояний вместо единого коэффициента запаса прочности используют раздельные коэффициенты, которые устанавливаются на основе большого числа опытных данных методами математической статистики. Для нагрузок вводят коэффициенты надежности по нагрузке, оценивающие изменчивость нагрузок и коэффициенты сочетаний нагрузок (или усилий), учитывающие реальные условия загружения конструкций.
Для учета изменчивости прочности материалов вводят коэффициенты надежности по материалу и отдельно коэффициенты условий работы. Для учета степени ответственности объекта — коэффициенты надежности по назначению. Введение раздельных коэффициентов по нагрузкам, по прочности материалов и по условиям работы материала или конструкции, а также учет пластических свойств материалов приближают расчетные предпосылки к действительным предельным состояниям работы конструкций.
Предельными состояниями конструкций называют такие состояния, при которых достигается предельная несущая их способность или нарушается пригодность к нормальной эксплуатации. Эти предельные состояния не должны нарушаться ни при каких условиях.
Расчет по предельным состояниям первой группы должен предотвращать: 1) хрупкое, вязкое или иного характера разрушение конструкции (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением); 2) потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. д.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно-нагруженных высоких фундаментов; расчет на всплывание заглубленных или подземных резервуаров, трубопроводов и т. п.); 3) усталостное разрушение конструкций (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки — подвижной или пульсирующей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под некоторые неуравновешенные машины и т.п.); 4) разрушение от действия силовых факторов совместно с агрессивной средой, попеременным замораживанием и оттаиванием и т. п.
Расчет по предельным состояниям второй группы должен предотвращать: 1) образование трещин, а также их чрезмерное или продолжительное раскрытие (если по условиям эксплуатации образование или продолжительное раскрытие трещин недопустимо); 2) чрезмерные перемещения (осадки, прогибы, углы поворота, углы перекоса и колебания).
Расчет по предельным состояниям для конструкции в целом и отдельных ее элементов следует, как правило, производить для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации.
Расчет конструкций по несущей способности ( т. е. по предельным состояниям первой группы) производится в любом случае. Расчет по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям) можно не производить, если на основании опытной проверки или практики применения тех или иных конструкций установлено, что данные предельные состояния ни на одной из перечисленных стадий не достигаются.