42. Основные положения метода расчета по расчетным предельным состояниям

1. Сущность метода

Метод расчета конструкций по предельным состояни­ям является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим усилиям. Основное отличие его в том, что четко устанавливаются предельные состояния конструк­ций и вводится система расчетных коэффициентов, га­рантирующих конструкцию от наступления этих состоя­ний при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных характеристик материалов. Этим методом расчета прочность сечений также определяют по стадии разрушения, но безопас­ность работы конструкции под нагрузкой оценивают не одним синтезирующим коэффициентом запаса, а систе­мой расчетных коэффициентов. Конструкции, запроекти­рованные и рассчитанные по методу предельного со­стояния, получаются несколько экономичнее.

2. Две группы предельных состояний

Предельными считаются состояния, при которых кон­струкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т. е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или местные повреждения.

Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по двум группам предельных со­стояний; по несущей способности — первая группа пре­дельных состояний; по пригодности к нормальной экс­плуатации — вторая группа предельных состояний.

Расчет по первой группе предельных состояний вы­полняют, чтобы предотвратить:

• хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением);

• потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. п.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение под­порных стен, внецентренно-нагруженных высоких фунда­ментов; расчет на всплытие заглубленных или подземных резервуаров и т. п.);

• усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократ­но повторяющейся нагрузки подвижной или пульсирую­щей: подкрановых балок, шпал,, рамных фундаментов и перекрытий под неуравновешенные машины и т.п.);

• разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессив­ной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т. п.).

Расчет по второй группе предельных состояний вы­полняют, чтобы предотвратить:

• образование чрезмерного или длительного раскрытия трещин (если по условиям эксплуатации образование или длительное раскрытие трещин недопустимо);

• чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота, углы перекоса и амплитуды колебаний).

Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов или частей про­изводится для всех этапов: изготовления, транспортиро­вания, монтажа и эксплуатации; при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным ре­шениям и каждому из перечисленных этапов.