2.2. Розрахункові значення навантаження. Коефіцієнти надійності за навантаженням

Основою для призначення навантажень є їхні характеристичні значення.

Розрахункові значення навантажень визначаються множенням характеристичних значень на коефіцієнт надійності за навантаженням _f, який залежить від виду навантаження.

Залежно від характеру навантажень та мети розрахунку використовуються чотири види розрахункових значень: граничне, експлуатаційне, циклічне, квазіпостійне.

Для перевірки граничних станів першої групи використовуються граничні розрахункові значення навантажень.

Для перевірки граничних станів другої групи навантаження встановлюються залежно від умов експлуатації конструкції.

Нормальною експлуатацією вважається постійний процес безперебійної роботи конструкції або споруди, який здійснюється без обмежень у відповідності з умовами передбаченими у нормах.

На протязі строку служби конструкції навантаження не завжди залишаються однаковими. Оскільки навантаження мають природу випадкових величин, то внаслідок їх мінливості або відступу від нормальної експлуатації можливі відхилення характеристичних значень навантажень в більшу або в меншу сторону. Ці відхилення враховуються в розрахунках коефіцієнтами надійності за навантаженнями _f. Вони визначені на основі обробки статистичних даних спостережень за фактичними навантаженнями під час експлуатації споруд. Ці коефіцієнти залежать від виду навантаження, тому кожне навантаження має своє значення _f, які наведені в ДБН В. 1.2-2:2006. Для більшості навантажень _f >1, а для деяких _f <1.

Якщо умови роботи конструкції погіршуються внаслідок збільшення навантаження, то _f >1.

В тих випадках, коли зменшення навантаження погіршує умови її роботи, приймають _f <1, наприклад, при розрахунках на стійкість положення – перекидання, зсув, всплиття (для підпірних стінок, греблі і т.п.).

При розрахунках конструкцій використовують не характеристичні значення навантажень , а розрахункові.

Розрахунковими називають навантаження, які приймаються в розрахунках і отримуються множенням характеристичних значень на відповідні коефіцієнти надійності за навантаженнями. Розрахункові граничні значення навантажень отримуються множенням характеристичних значень на коефіцієнти надійності за навантаженням _fm. Розрахункові експлуатаційні значення навантажень отримуються множенням характеристичних значень на коефіцієнти надійності за навантаженням _fе.

При розрахунку несучих конструкцій і основ слід враховувати коефіцієнт надійності відповідальністю згідно з ГОСТ 27751. На коефіцієнт надійності за відповідальністю слід множити характеристичні значення навантажень або навантажувальний ефект (внутрішні сили і переміщення конструкцій і основ, що спричиняються навантаженнями і впливами).

2.3. Сполучення навантажень. Коефіцієнти сполучень

На конструкцію або споруду, як правило, діє одночасно декілька навантажень (власна вага конструкцій , сніг, вітер, кранові навантаження і т.д.), тобто вони діють не роздільно, а одночасно.

Сполучення навантажень формуються як набір їхніх розрахункових значень або відповідних їм зусиль і/або переміщень, що використовується для перевірки конструкції або основи у певному граничному стані і в певній розрахунковій ситуації. Припускається, що всі навантаження в обраному сполученні одночасно впливають на об'єкт розрахунку.

До сполучення повинні входити навантаження, які найбільш несприятливо впливають на конструкції (основи) з точки зору граничного стану, що розглядається. Впливи, які взаємно виключають один одного, не можуть входити до одного сполучення.

Одночасне досягнення найбільших значень декількох змінних навантажень менш імовірно, ніж поява найбільшого значення одного з них. Тому, чим складніше навантаження, тобто чим більше змінних навантажень одночасно діють на конструкцію, тим менша імовірність того, що їх значення будуть одночасно максимальні в один і той же момент часу. Більш імовірно, що одне з змінних навантажень досягне свого найбільшого значення, а інші будуть значно меншими від максимуму. Тому конструкції розраховують не на суму діючих навантажень, а на їх так звані сполучення.

Надзвичайно мала імовірність одночасної появи найбільших значень короткочасних навантажень в цих сполученнях враховується множенням розрахункових значень короткочасних навантажень або відповідних їм зусиль на коефіцієнт сполучень .

В розрахунках конструкцій можуть бути використані сполучення двох типів - основні та аварійні.

Для перевірки граничних станів першої групи використовують основні сполучення, які включають постійні навантаження з граничними розрахунковими значеннями, граничні розрахункові, циклічні або квазіпостійні значення змінних навантажень. *

Для перевірки граничних станів другої групи використовують основні сполучення, які включають постійні навантаження з експлуатаційними розрахунковими значеннями, а також експлуатаційні розрахункові, циклічні або квазіпостійні значення змінних навантажень. ^і{

До аварійного сполучення крім постійних і змінних навантажень може входити тільки один епізодичний вплив.

Для основних сполучень, що включають постійні та не менш ніж два змінні навантаження останні приймаються з коефіцієнтом сполучень =0,95 для тривалих навантажень і =0,90 для короткочасних навантажень.

Для аварійних сполучень, що включають постійні та не менш як два змінні навантаження, останні приймаються з коефіцієнтом сполучення =0,95 для тривалих навантажень =0,80 для короткочасних навантажень. Аварійне навантаження приймається з коефіцієнтом сполучені =1.00.