При одновременном действии нескольких расчетных нагрузок расчет производят с учетом их неблагоприятных сочетаний

Статистический характер значений прочности материалов и нагрузок на сооружения учитывается на основе анализа соответ­ствующих кривых распределения путем введения нормативных и расчетных их значений.

Нагрузки, действующие на конструкцию, характеристики проч­ности материала, из которого изготовлена конструкция, геомет­рические размеры элементов конструкции не являются строго оп­ределенными величинами, им свойственна статистическая измен­чивость.

Левая часть неравенства зависит от нагрузки, действу­ющей на конструкцию, расчетной схемы и размеров конструк­ции, а правая часть - от прочности материала, формы и геомет­рических размеров поперечного сечения элемента конструкции.

Расчет конструкций должен гарантировать их от возможности наступления любого из двух групп предельных состояний.

Нормальной считается эксплуатация, осуществляемая без ограничений и без внеочередного ремонта в соответствии с усло­виями, предусмотренными в задании на проектирование.

Разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятного влияния внешней среды, резонанс­ные колебания, приводящие к невозможности эксплуатации.

Вторая - по непригодности к нормальной эксплуатации.

Под предельными понимаются состояния, при которых конструк­ция перестает удовлетворять предъявляемым к ней в процессе эксплуатации требованиям, заданным в соответствии с назначе­нием и ответственностью сооружения.

Мосты и другие транспортные сооружения рассчитывают по методу предельных состояний.

Группы предельных состояний

Необходимость выполнения рас­четов мостовых конструкций возникает при решении следу­ющих задач:

а) при определении необходимых размеров элементов создаваемой конструкции для пропуска заданной проектной нагрузки - задача проекти­рования конструкции;

б) при определении возможности пропуска заданной нагрузки по имеющейся конструкции - задача проверки прочности элементов конструкции;

в) при определении максимально возможного значения нагрузки на существующую конструкцию с учетом её действительного состояния - задача опреде­ления грузоподъемности конструкции.

Различают две группы предельных состояний:

первая - по несущей способности или непригодности к экс­плуатации,

К предельным состояниям первой группы относятся:

- общая потеря устойчивости формы сооружения;

- потеря устойчивости ее положения;

- вязкое, хрупкое, усталостное или иного характера разрушение;

К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций или сни­жающие долговечность их вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота), колебаний, тре­щин.

Для любого элемента конструкции любое из первой группы предельное состояние не наступает, если наибольшее возмож­ное усилие в нем N_mах не будет превосходить наименьшее значение его несущей способности Ф_min:

N_mах ≤ Ф_min

Степень их изменчивости наиболее полно можно характеризовать кривы­ми распределения, вид которых показан на рис.2.5. Ось ординат на этом рисунке - число случаев (или их ча­стота), при которых наблюдались рассматриваемые нагрузка или проч­ность, отложенные на оси абсцисс. При определенной ча­стоте рассматриваемые нагрузки или прочность имеют некоторое среднее значе­ние. От этого среднего значения имеются отклонения, как к боль­шим, так и к меньшим значениям этих величин. По характеру кривой судят о степени изменчивости рассматриваемых величин: если кривая вытянута вдоль оси ординат (кривая 1), то соответствующая величина обладает малой изменчивостью, если кривая пологая (кривая 2), то рассматриваемая величина имеет большую изменчивость.

Нормативные значения временных нагрузок на мосты устанав­ливаются СП35.13330.2011 Мосты и трубы (СНиП2.05.03-84* Актуализированный). Они были рассмотрены выше. Для постоянных нагрузок они принимаются по проектным размерам конструкции и средним значениям удельного веса материала.

Действительные постоянная и временные нагрузки принимают значения, отличающиеся от нормативных их значений. В связи с этим расчетные нагрузки Р определяют умножением их нормативного значения Р_n на коэффициент надежности по нагрузке g_f, учитыва­ющий возможные отклонения нагрузки в неблагоприятную сторо­ну (большую или меньшую):

Р=Р_n γ_f

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f при расчете мостов устанавливается СНиП 2.05.03-84* с учетом ее из­менчивости (для постоянных нагрузок в п. 2.10, для временных нагрузок в п. 2.23, для прочих временных нагрузок в п. 2.32).

Ко­эффициенты сочетаний η, учитывающие уменьшение ве­роятности одновременного появления расчетных нагрузок, прини­мают по справочному приложению 2 СНиП 2. 05. 03-84*.

Расчет по первой группе предельных состояний производят на действие расчетных нагрузок, а по второй - на действие норма­тивных нагрузок, т. е. при γ_f == 1