Расчет по первой группе предельных состояний

Расчет по первой группе предельных состояний выполняется в общем случае для всех этапов работы конструкции и элементов: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации. Расчет должен гарантировать сохранение несущей способности конструкции с учетом возможной изменчивости нагрузок в большую сторону и прочностных характеристик материалов в меньшую сторону.

Несущая способность сечения будет обеспечена при выполнении условия:

F _max (qⁿ; γ_f) ≤ F_min (S; R_bn; 1/γ_b; γ_bi R_sn ;1/ γ_s; γ_si)

где F _max – максимальное расчетное усилие в сечении от силовых воздействий в самой невыгодной комбинации (функция нормативной нагрузки qⁿ, коэффициента надежности по нагрузке γ_f, других факторов);

F_min – наименьшая возможная величина несущей способности элемента (функция геометрических характеристик сечения S, прочности материалов R_bn, R_sn, коэффициентов надежности по материалу γ_b, γ_s, коэффициентов условий работы материалов γ_bi, γ_si.

Физический смысл данного выражения заключается в том, что максимально возможное усилие в сечении элемента должно быть меньше или, в крайнем случае, равно минимально возможной несущей способности сечения.

Расчет по второй группе предельных состояний

Расчет по второй группе предельных состояний должен гарантировать сохранение эксплуатационных качеств конструкции с учетом изменчивости прочностных и деформативных свойств материалов. Удовлетворение требований второй группы предельных состояний в общем случае предполагает расчеты по образованию и раскрытию трещин и по деформациям.

Расчет по образованию трещин

Трещины в элементе не появляются, если выполняется условие:

Nⁿ_max ≤ N_crc; Mⁿ_max ≤ M_crc

где Nⁿ_max, Mⁿ_max – максимальное усилие (изгибающий момент или продольная сила) от действия нормативных нагрузок (функция нагрузок, свойств материалов, параметров конструкций);

N_crc, M_crc – усилие, которое может воспринять сечение элементов перед образованием трещин.

Физический смысл данного выражения заключается в том, что максимально возможное усилие в сечении элемента от действующей нагрузки должно быть меньше или, в крайнем случае, равно усилию, которое может восприниматься сечением перед образованием трещин.

Расчет по раскрытию трещин

Если образование трещин по условиям эксплуатации допустимо, но должна быть ограничена ширина их раскрытия, должно выполняться условие:

a_crc ≤ [ a_crc ]

где a_crc – подсчитанная ширина раскрытия трещин (функция нагрузок, свойств материалов, параметров конструкций);

[a_crc] – установленная нормами предельно допустимая ширина раскрытия трещин, зависящая от условий работы конструкции.

Расчет по перемещениям

При необходимости ограничения деформаций должно выполняться условие:

f ≤ [ f ]

где f –подсчитанная деформация конструкции;

[ f ] – предельное значение деформаций, установленное нормами или заданная при проектировании и гарантирующая нормальную эксплуатацию конструкции.

Расчет по 1-ой группе предельных состояний является обязательным во всех случаях.

Необходимость расчета по тем или иным условиям 2-ой группы предельных состояний устанавливается в зависимости от вида конструкции, эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкции.