Мой сайт

Каталог статей

   Предельными называются такие состояния, при превышении которых конструкция перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям.

    Предельные состояния подразделяют на две группы: первая – по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации; вторая – по непригодности к нормальной эксплуатации, осуществляемой в соответствии с технологическими или бытовыми требованиями.

   Расчет по первой группе предельных состояний должен предотвратить разрушение конструкции (расчет на прочность), потерю устойчивости формы конструкции (расчет на продольный изгиб, устойчивость тонкостенных конструкций и т.п.) или ее положения (расчет на опрокидывание  или скольжение подпорных стен, на всплытие подземных или подводных сооружений и др.),усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций при воздействии многократно повторяющейся нагрузки), разрушение при совместном воздействии силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (попеременное замораживание – оттаивание, увлажнение – высушивание, действие агрессивной среды.

   Расчет по второй группе предельных состояний должен исключить чрезмерные деформации (прогибы, углы поворота) и колебания конструкции, образование трещины, недопустимую ширину их раскрытия, а также невозможность закрытия трещины (при необходимости выполнения этого условия).

   Метод расчета по предельным состояниям состоит в недопущении превышения предельных состояний при эксплуатации в течение всего срока службы конструкции, а также в стадии их изготовления, транспортирования и монтажа или возведения при наименьших затратах труда, материалов, денежных средств.

   При расчете по методу предельных состояний надежность конструкции обеспечивается путем учета возможных отклонений в неблагоприятную сторону действительных нагрузок или  воздействий, а также характеристик материалов от среднестатических значений. Учет указанных возможных отклонений, а также действительных условий эксплуатации конструкции производят на основе вероятности – статистических методов, обеспечивающих требуемую надежность конструкции в зависимости от степени опасности того или иного предельного состояния.

   Расчетная несущая способность определяется в зависимости от системы коэффициентов: перегрузки, учитывающего изменчивость нагрузок или воздействий; вариционных коэффициентов, учитывающих изменчивость прочность материалов; коэффициентов безопасности; коэффициентов условий работы материалов и конструкции в целом. С помощью соответствующих коэффициентов по среднестатическим значениям нагрузок или характеристик материалов определяются их расчетные (или нормативные) величины, вводимые в расчет.

   Введение системы коэффициентов, обеспечивающих надежность конструкции, вместо единого коэффициента запаса позволяет более точно учесть действительные условия работы конструкции. Появляется возможность учитывать различные факторы раздельно и независимо друг от друга, что весьма важно, так как степень их изменчивости различна и зависит от условий строительства и эксплуатации. Например, изменчивость нагрузки от собственного веса конструкции меньше, чем от снеговой, а изменчивость прочности бетона существенно больше, чем стали. Поэтому естественно, что коэффициенты, обеспечивающие в конечном счете одинаковую надежность конструкции, будут различными. При таком подходе возможно максимальное приближение к действительным условиям работы конструкции, что в свою очередь позволяет, не снижая надежности конструкции, спроектировать ее с наименьшим расходом материалов. 

   При расчете конструкций второй группе предельных состояний, учитывается, что их наступление, как правило, не ведет к столь опасным последствиям, как при исчерпании несущей способности, уровень обеспеченности принят более низким. Это находит свое выражение в том, что, за исключением расчета по образованию трещин, во всех остальных случаях нагрузки вводятся без коэффициентов перегрузки.

   При расчете по образованию трещин должно удовлетворяться определенное условие, зависящее от характера напряженного состояния.