2.3. Методы расчёта железобетонных конструкций

Методами расчета здесь называются методы подбора сечений бетонных и железобе­тонных элементов, а не методы определения усилий. Они менялись за время существования железобетона с течением времени по мере накопления опытных данных. По существу менялся способ введения в расчёт коэффициента запаса прочности

(2.1)

В настоящее время для большинства массовых конструкций k = 2...2, 5, а то и ниже.

За время существования железобетона в практике проектирова­ния применялись следующие методы подбора сечений:

• по допускаемым напряжениям;

• по разрушающим усилиям – введен в СССР с 1938 г.;

• по предельным состояниям для строительных конструкций из любых материалов – введён в СССР с 1.01.55 г.; с некоторыми из­менениями этот метод используется и в настоящее время.

2.4. Метод расчёта железобетонных конструкций по предельным состояниям

2.4.1. Сущность метода

Строительные конструкции прежде всего должны обладать доста­точной надёжностью – т.е. способностью выполнять определённые функции в соответствующих условиях в течение определённого сро­ка. Прекращение выполнения строительной конструкцией хотя бы одной из предусмотренных для неё функций называется отказом.

Таким образом, под отказом понимают возможность наступле­ния такого случайного события, результатом которого являются со­циальные или экономические потери. Считается, что конструкция в момент, предшествующий отказу, переходит в предельное состояние.

Предельными называются такие состояния, при наступлении ко­торых конструкция перестаёт удовлетворять предъявляемые к ней требования, т.е. теряет способность сопротивляться внешним нагрузкам или получает недопустимые перемещения либо местные повреждения.

Причинами наступления в строительных конструкциях предель­ных состояний могут быть перегрузки, неудовлетворительное качество матери­алов, из которых они изготовлены, и другое.

Основное отличие рассматриваемого метода от прежних методов расчёта в том, что здесь чётко устанавливаются предельные состоя­ния конструкций и вместо единого коэффициента запаса прочности k в расчёт вводится система расчётных коэффициентов, гарантиру­ющих конструкцию с определённой обеспеченностью от наступления этих состояний при самых неблагоприятных (но реально возможных) условиях.

2.4.2. Две группы предельных состояний

По степени опасности наступления и уровню обеспеченности пре­дельные состояния подразделяются на две группы.

Железобетонные конструкции должны удовлетворять требова­ниям расчёта по следующим двум группам предельных состояний:

• по несущей способности (первая группа);

• по пригодности к нормальней эксплуатации (вторая группа). Задачей расчёта является предотвращение наступления в рас­сматриваемой конструкции любого предельного состояния в периоды изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

Расчёты по предельным состояниям первой группы должны обеспечивать прочность, устойчивость формы, устойчивость по­ложения, выносливость конструкции в период эксплуатации и других ста­дий.

Расчёты по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить в период эксплуатации конструкции и на дру­гих стадиях её работы чрезмерное по ширине раскрытие трещин, приводящее к преждевременной коррозии арматуры, или их образованиие, а также чрезмерные перемещения.