Суть методу розрахунку конструкцій по граничним станам.

При розрахунку по цьому методу чітко встановлюються граничні стани конструкцій і використовується система розрахункових коефіціентів, введення яких гарантує, що такий граничний стан не наступить при найбільш несприятливих сполученнях навантажень і при найменших значеннях міцностних характеристик матеріалів. Міцність перерізів визначають по стадії руйнування, але безпеку роботи конструкції під навантаженням оцінюють не одним синтезуючим коефіціентом, а системою розрахункових коефіціентів. Конструкції, запроектовані по цьому методу, економичніші.

Две групи граничних станів.

Граничним вважаються стан, при якому конструкції перестають задовольняти вимогам, що подаються до них у процесі експлуатації, втрачають здібність опиратися зовнішнім навантаженням та діям або одержують неприпустимі переміщення або місцеві ушкодження. Залізобетонні конструкції повинні задовольняти вимогам розрахунку по двом групам граничних станів: 1 – по несучій здібності; 2 – по спроможності до нормальної експлуатації.

Розрахунок по 1 групі граничних станів виконують, щоб відвернути наступні явища: крихке, в’язке або іншого характеру руйнування (розрахунок по міцності); втрату стійкості конструкції (розрахунок на стійкість тонкостінних конструкцій) або її положення (розрахунок на перекид і скользіння підпірних стін, позацентрово навантажених високих фундаментів; розрахунок на вспливання заглиблених або підземних резервуарів та ін.); руйнування від втоми (розрахунок на витривалість конструкцій під впливом багатократних або пульсаціонних навантажень: підкранових балок, шпал, рамних фундаментів або перекрить під неурівноваженими машинами); руйнування від спільного впливу силових факторів та несприятливих дій зовнішньої середи (агресивність середи, поперемінне заморожування та відтавання та ін.).

Розрахунок по 2 групі граничних станів виконують, щоб відвернути наступні явища: утворення надмірного та довготривалого розкриття тріщин (якщо по умовам експлуатації вони припустимі); надмірні переміщення (прогини, кути поворотов, кути перекосу та амплітуди переміщень). Розрахунок по граничним станам конструкцій у цілому та їхніх окремих частин виконують для всіх етапів: виготовлення, транспортування, монтажу та експлуатації.

Граничні стани першої групи.

У розрахунках на міцність виходять з третьої стадії напружено – деформованого стану. Переріз конструкції володіє необхідною міцністю, якщо зусилля від розрахункових навантажень не перевищують зусиль, які спроможне сприйняти переріз при розрахункових опорах матеріалів з урахуванням коефіціентів умов роботи. Зусилля від розрахункових навантажень Т (наприклад, момент або поздовжня сила) є функцією нормативних навантажень, коефіціентів надійності та інших факторів С (розрахункової схеми, коефіціента динамічності та ін.). Зусилля, сприймане перерізом Т_perє, в свою чергу, функцією форми та розмірів перерізу S, міцності матеріалів R_bn, R_sn, коефіціентів надійності по матеріалам_b,_s, коефіціентів умов роботи_bi,_si.

Умова міцності висловлена виразом

T(g_n, v_n,_f,_n, C)Т_per(S, R_bn,_b,_bi, R_sn,_s,_si)

или T(g, v, _n, C)Т_per(S, R_b,_bi, R_s,_si).