Сформулируйте основную задачу расчета СК по методу предельных состояний

Предельные состояния строительных конструкций.

2.1. Что вы понимаете под предельным состоянием строительных конструкций?

2.2. Сформулируйте основную задачу расчета СК по методу предельных состояний.

2.3. В чем основное отличие расчета СК по МПС от метода расчета по разрушающим нагрузкам?

2.4. Что должны обеспечить расчеты СК по 1-ой группе предельных состояний?

2.5. Что должны обеспечить расчеты СК по 2-ой группе предельных состояний?

2.6. Что включают в себя СК по 1-ой группе предельных состояний?

2.7. Что включают в себя СК по 2-ой группе предельных состояний?

2.8. Как выполняется расчет по 1-ой группе предельных состояний?

2.9. Как выполняется расчет по 2-ой группе предельных состояний?

2.10. Запишите обобщенное условие прочности метода предельных состояний.

2.1. Что вы понимаете под предельным состоянием строительных конструкций?

Под предельным понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной вследствие потери способности сопротивляться внешним нагрузкам или получения недопустимых перемещений или местных повреждений.

В соответствии с этим установлены две группы предельных состояний: первая - по несущей способности; вторая - по пригодности к нормальной эксплуатации.

Основная задача метода расчета по предельным состояниям заключается в обеспечении условия, чтобы даже в тех редких случаях, когда на конструкцию действуют максимально возможные нагрузки, прочность бетона и арматуры минимальна, а условия эксплуатации наиболее неблагоприятны, конструкция не разрушилась и не получила бы недопустимых прогибов или трещин. При этом во многих случаях удается получать более экономичные решения, нежели при расчете ранее применявшимися методами.

2.3. В чем основное отличие расчета СК по МПС от метода расчета по разрушающим нагрузкам?

2.4. Что должны обеспечить расчеты СК по 1-ой группе предельных состояний?

Расчет по первой, группе предельных состояний выполняется с целью предотвращения разрушения конструкций (расчет по прочности), потерн устойчивости формы конструкции (расчет на продольный изгиб) или ее положения (расчет на опрокидывание или скольжение), усталостного разрушения (расчет на выносливость).

2.5. Что должны обеспечить расчеты СК по 2-ой группе предельных состояний?

Расчет по второй группе предельных состояний имеет цель не допустить развитие чрезмерных деформаций (прогибов), исключить возможность образования трещин в бетоне или ограничить ширину их раскрытия, а также обеспечить в необходимых случаях закрытие трещин после снятия части нагрузки.

2.6. Что включают в себя расчеты СК по 1-ой группе предельных состояний?

Расчет по первой группе предельных состояний является основным и используется при подборе сечений.

2.7. Что включают в себя расчеты СК по 2-ой группе предельных состояний?

Расчет по второй группе производится для тех конструкций, которые, будучи прочными, теряют свои эксплуатационные качества вследствие чрезмерных прогибов (балки больших пролетов при относительно малой нагрузке), образования трещин (резервуары, напорные трубопроводы) или чрезмерного раскрытия трещин, приводящего к преждевременной коррозии арматуры.

2.8. Как выполняется расчет по 1-ой группе предельных состояний?

Большинство строительных элементов рассчитывают по первой группе предельных состояний. Так, проверочный расчет по потере несущей способности для элементов, испытывающих осевое растяжение (сжатие), производится по формуле (9.14), аналогичной рассмотренной ранее формуле (9.12)	(9.14)
Здесь R - расчетное сопротивление материала, которое обычно вычисляется по выражению	(9.15)

где - нормативное сопротивление материала, устанавливаемое нормами проектирования строительных конструкций; k - коэффициент безопасности по материалу (), учитывающий возможные отклонения сопротивления материала от нормативного.

Значения коэффициентов безопасности для различных материалов также установлены нормами проектирования.
В необходимых случаях расчетные сопротивления еще уменьшаются путем введения коэффициентов условий работы m, учитывающих особенности работы материала и конструкции, не отраженные в расчете прямым путем (например, температура, влажность и агрессивность среды и пр.).
Степень ответственности и капитальности сооружений, значимость последствий наступления предельных состояний, а также недостаточность изученности работы отдельных видов конструкций учитываются коэффициентом надежности , на величину которого уменьшают расчетное сопротивление. - расчетное усилие, действующее на проектируемый элемент. Его определяют как

(9.16)

где - нормативные нагрузки, действующие на конструкцию; их значения предусмотрены нормами проектирования; - коэффициенты перегрузки, учитывающие случайные отклонения нагрузок от нормативных значений, которые, как правило, больше единицы: для собственного веса конструкций ; для временных нагрузок .
Заметим, что не все виды нагрузок, которые могут действовать, на различные сооружения, обязательно являются нормативными, т. е. их значения предусмотрены заранее. Так, например, нагрузки на полы (перекрытия) в квартирах, общежитиях и общественных зданиях указаны в нормах проектирования, а нагрузки от воды на плотины (водосливы) должны для каждого сооружения вычисляться индивидуально с учетом его конкретных особенностей, в частности напора воды.
Формуле (9.13), используемой в методе допускаемых напряжений для выполнения проектных расчетов, в методе предельных состояний соответствует формула (9.17)

2.9. Как выполняется расчет по 2-ой группе предельных состояний?

Расчет по предельным состояниям второй группы всех строительных конструкций и оснований определяется предельными деформациями (прогибами, углами поворота сечения, перемещениями и т.п.), при превышении которой дальнейшая эксплуатация здания в целом или его участка становится невозможной

Δ ≤ f (5.1),

где Δ – деформация конструкции; f - допускаемая предельная деформация.

Для железобетонных конструкций, при возможности возникновения в них растягивающих напряжений, расчет по второй группе предельных состояний ведется из условий:

N ≤ N_crc (5.2) и

a_crc ≤ [ a_crc ] (5.3),

где N_crc – усилие от нагрузок и воздействий в сечении элемента, a_crc – ширина раскрытия трещины в расчетном сечении от действия неблагоприятных нагрузок и воздействий, [ a_crc ] – предельно допустимая ширина раскрытия трещины.