Предельные состояния. Нагрузки и воздействия. основные понятия кратко

Предельные состояния.

Предельное состояние — состояние конструкции (сооружения), при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям, то есть либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение . Дальнейшая эксплуатация такой конструкции недопустима или нецелесообразна

Предельными называются такие состояния для здания, сооружения, а также основания или отдельных конструкций, при которых они перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям, а также требованиям, заданным при их возведении. Далее везде по тексту в целях его сокращения будет говориться только о конструкциях и зданиях, имея при этом в виду и сооружения, и основания, и соединения элементов конструкций.
Предельные состояния конструкций (зданий) подразделяются на две группы:

• первая группа — по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. Говоря проще, состояния, относящиеся к этой группе, считаются предельными, если в конструкции наступило опасное напряженно-деформированное состояние; в худшем случае, если она по этим причинам разрушилась;
• вторая группа — по непригодности к нормальной эксплуатации.

Нормальной называется такая эксплуатация здания или его конструкции, которая осуществляется в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях на проектирование технологическими или бытовыми условиями. Другими словами, возможны Случаи, когда конструкция не потеряла несущей способности, т.е. удовлетворяет требованиям первой группы предельных состояний, но ее деформации (например, прогибы или трещины) таковы, что нарушают технологический процесс или нормальные условия нахождения людей в помещении.
К предельным состояниям первой группы относятся:

• общая потеря устойчивости формы (рис. 2.1, а, б);
• потеря устойчивости положения (рис. 2.1, в, г);
• хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (рис. 2.1, д);
• разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды и др.

К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций (зданий) или снижающие их долговечность вследствие появлений недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота), колебаний и трещин. Например, подкрановая балка, оставаясь прочной и надежной в работе, может прогнуться больше, чем установлено нормами. Вследствие этого мостовому крану с грузом приходится как бы выезжать из «ямы», образовавшейся вследствие прогиба балки, что создает дополнительные нагрузки на его узлы и ухудшает условия его нормальной эксплуатации.
Другой пример: при прогибе деревянных оштукатуренных поверхностей (потолка) более чем на 1/300 длины пролета начинает отпадать штукатурка. Прочность балки при этом может быть не исчерпана, но нарушаются нормальные бытовые условия и может возникнуть опасность для здоровья и жизни людей. К аналогичным последствиям может привести чрезмерное раскрытие трещин, которые допустимы в железобетонных и каменных конструкциях, но ограничиваются нормами.

В наиболее общем виде суть расчета по предельным состояниям заключается в том, чтобы величины усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытия трещин или величины других факторов и воздействий не превышали предельных значений, установленных нормами проектирования. Другими словами, считается, что предельное состояние не наступит, если действительные перечисленные факторы не превышают значений, установленных нормами. Вся сложность расчета заключается в том, чтобы определить величины напряжений, деформаций и т.д., возникающих в конструкциях под действием нагрузок. Сравнить их с предельными значениями обычно не представляет труда.

Нагрузки и воздействия.

Под предельными понимают такое состояние конструкции, после достижения которого дальнейшая эксплуатация становится невозможной,

вследствие потери способности сопротивляться внешним нагрузкам или в результате большого прогиба или внешних повреждений. В соответствии с этим установлены 2 группы предельных состояний:

I – расчет по несущей способности;

II – расчет по непригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет по I группе предельных состояний выполняется с целью предотвращения разрушения конструкции (расчет по прочности), потери устойчивости формы конструкции (расчет на продольный изгиб).

– расчет по прочности.

- расчет по устойчивости.

- коэффициент продольного сечения или коэффициент устойчивости.

Этот расчет выполняется с целью предотвращения разрушения конструкции

(расчет по прочности) или потери устойчивости конструкции (расчет на продольный изгиб).

Расчет по II группе предельных состояний.

Этот расчет имеет цель не допустить развития чрезмерных деформаций ( прогибов ), исключить образования трещин или ограничить ширину их раскрытия.

Расчет по I группе предельных состояний является основным и используется при подборе сечений. Расчет по II группе производится для тех конструкций, которые, будучи прочными, теряют свои эксплуатационные качества вследствие чрезмерных прогибов, образования трещин или чрезмерного их раскрытия, приводящего к преждевременной коррозии арматуры.

подробнее прочитать можно тут

https://olymp.in/news/osnovnye-polozheniya-rascheta-po-pervoj-i-vtoroj-gruppe-predelnykh-sostoyanij-uslovnye-oboznacheniya-dlya-raschetov/929