вие развития недопустимых по величине остаточных перемещений (деформаций).

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

Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при нарушении нормальной эксплуатации, предельные состояния второй группы - на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций.

Надежность и гарантия от возникновения предельных состояний конструкции обеспечиваются надлежащим учетом возможных наиболее неблагоприятных характеристик материалов; перегрузок и наиболее невыгодного (но реально возможного) сочетания нагрузок и воздействий; условий и особенностей действительной работы конструкций и оснований; надлежащим выбором расчетных схем и предпосылок расчета, учетом в необходимых случаях пластических и реологических свойств материалов.

Это условие для первой группы предельных состояний по несущей способности может быть записано в общем виде

N <: S, (3.1)

где - усилие, действующее в рассчитываемом элементе конструкции (функция нагрузок и других воздействий); S -предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент (функция физико-механических свойств материала, условий работы и размеров элементов).

Поскольку расчетом должна быть обоснована возможность нормальной эксплуатации конструкции в течение всего заданного срока ее службы, значение неравенства (3.1) должно представлять собой наибольшее возможное за это время усилие (воздействие). Это усилие определяется от расчетных нагрузок Ft, представляющих собой возможные наибольшие (при определении несущей способности конструкции при однократно действующей нагрузке) или наиболее часто повторяющиеся нагрузки (при проверке усталостного разрушения). Эти нагрузки определяют умножением нормативных нагрузок fj" (см. § 1, п. 2 Б), отвечающих условиям нормальной эксплуатации, на коэффициенты перегрузки п„ учитывающие возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону (большую или меньшую), и на коэффициент надежности по назначению ув, учитывающий степень ответственности • зданий и сооружений.

При одновременном действии двух или нескольких временных нагрузок расчет конструкций по первой и второй группам предельных состояний выполняется с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок или усилий.

Вероятность совместного действия нескольких нагрузок учитывают умножением нагрузок или вызываемых ими усилий на коэффициент сочетаний Пс. Таким образом, сила может быть представлена в виде

NFlN.nyn, (3.2)

где N, - усилие при F, = 1.

Несущая способность- предельное усилие S неравенства (3.1), которое может воспринять рассчитываемый элемент, должна определяться умножением геометрической характеристики сечения А (площади, момента сопротивления и т. д.) на расчетное сопротивление JR и коэффициент условий работы у.

Нормальной считается эксплуатация, осуществляемая (без" ограничений и без внеочередного ремонта) в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях иа проектирование технологическими и бытовыми условиями.

4* -Si -

Расчетное сопротивление R (см. § 1, п. 3 Б) получают делением основной характеристики материала - нормативного сопротивления по пределу текучести R или временному сопротивлению разрыву R", устанавливаемой стандартами на поставку металла с учетом статистической изменчивости, на коэффициент надежности по материалам ы, учитывающий выборочный характер контроля и возможность попадания в конструкции металла с пониженными характеристиками.

Таким образом, предельная сила S определяется по пределу текучести

s = 1„r!;y/v„ = „,/?v; (З-За)

по временному сопротивлению

5 = н./??У„/Уз = Л„/?7/Уз. (З.Зб)

где ув = 1>3 -коэффициент надежности для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность по временному сопротивлению.

Соответственно формула (3.1) для первой группы предельных состояний по прочности может быть записана

2ГЛ?.«Ун«е<нт/??У/Т„. (3.4а)

р111п%<\.иУшУп. (3.46)

Условие для первой группы предельных состояний по остаточным или полным перемещениям, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации, может быть записано в общем виде

2F" УгПсУнПгЙ1<:б1, (3.4в)

где 6i - перемещение, вызванное единичной нагрузкой; б, - предельное остаточное или полное перемещение.

Для второй группы предельных состояний предельное условие может быть записано в виде

2ff гПсГнб2<б2, (3.5)

где ба - упругая деформация или перемещение конструкции, возникающие при единичной нагрузке (функция нагрузок, материала и системы конструкции), ба - предельные деформации или перемещения, установленные нормами или указанные в проектном задании (функции назначении конструкции), ограничивающие нормальную эксплуатацию.

2. Нагрузки и воздействия

При расчете конструкций нагрузки и воздействия принимаются по СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования» и по стандарту СТ СЭВ 1407-78 «Строительные конструкции и основания. Нагрузки и воздействия. Основные положения».

А. Классификация и характеристика нагрузок и воздействий. По времени действия нагрузки и воздействия относятся к постоянным (когда направление, место и время их приложения можно считать неизменными), временным длительным и кратковременным (нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать) и особым.

К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся: вес постоянных частей зданий и сооружений, вес и давление грунтов, воздействие предварительного напряжения.

К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: вес стационарного оборудования; вес жидкостей и сыпучих материалов в емкостях; давление газов и жидкостей в резервуарах, газгольдерах и

трубопроводах; нагрузка на перекрытия складов, библиотек, архивов и подобных помещений, длительные температурные технологические воздействия и т. п.

К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся: атмосферные - снеговые, ветровые, гололедные нагрузки и температурные климатические воздействия; нагрузки от подъемно-транспортного оборудования; нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и подобного легкого оборудования; ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; нагрузки и воздействия, возникающие при перевозке строительных конструкций, монтаже и перестановке оборудования и т. п.

К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки и воздействия, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резкими нарушениями технологического процесса; воздействия просадок основания, обусловленных коренным изменением структуры грунтов (деформаций просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаивании, просадка грунтов в районах горных выработок и карстовых районах).

Б. Нормативные нагрузки. Характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, принимаемые на основе статистических данных или по номинальному значению.

Постоянные нагрузки и воздействия. Нормативные значения нагрузок от массы конструкций определяются по данным стандартов и заводов-изготовителей или по размерам, устанавливаемым в процессе проектирования на основе опыта предыдущих проектировок и справочных материалов. Нагрузка от грунтов устанавливается в зависимости от вида грунта и его плотности. Нормативные воздействия предварительного напряжения конструкций устанавливают в процессе проектирования.

Временные длительные нагрузки и воздействия на перекрытия складских помещений, архивов, библиотек и т. п. принимают по СНиП; вес оборудования - по стандартам, каталогам или по проектному заданию; данные по газам, длительные температурные и другие воздействия на конструкции устанавливают в зависимости от работы оборудования и указывают в проектных заданиях.

Кратковременные нагрузки и воздействия на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и т. п., а также на перекрытия производственных площадок устанавливают в соответствии с действующими инструктивно-нормативными документами. Нагрузки от серийного подъемно-транспортного оборудования принимают по соответствующим стандартам, а для индивидуального - по данным заводских паспортов. Нагрузки и воздействия от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, устанавливают на основе опыта эксплуатации этого оборудования и приводят в проектных заданиях.

При расчете балок перекрытий, собирающих нагрузку с большой грузовой площади, а также для колонн высотных зданий нагрузку разрешается понижать в соответствии с нормативными документами.

Снеговая нагрузка. Нормативное значение снеговой нагрузки ро на 1 м площади горизонтальной проекции покрытия устанавливают на основании данных гидрометеорологической службы как среднее арифметическое значение ежегодных максимумов запаса воды в снеговом покрове, выбранных из результатов снегосъемок на защищенном от воздействия ветра участке, за период не менее 10 лет.

Нормативный вес снегового покрова рн определяют по формуле

Рн = РоС. (3.6)

где Ро - вес снегового покрова на 1 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от района СССР; значения ро для некоторых районов приведены в прил. 2; с - коэффициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной по-