7.4. Нормування сполучення навантажень і впливів

(п.п. 7.3…7.3.5 [1], п.п. 4.15…4.20 [2])

7.4.1. Формування сполучень навантажень. Сполучення навантажень і впливів формується як набір їх розрахункових значень або відповідних їм зусиль і/або переміщень, які одночасно впливають на об'єкт розрахунку і використовуються для перевірки конструкції за умовами визначеного граничного стану в певній розрахунковій ситуації. До сполучення включаються навантаження, які фізично можуть діяти одночасно і найбільш несприятливо впливають на конструкцію з точки зору граничного стану, що розглядається. Впливи, які взаємно виключають один одного, не можуть входити до одного сполучення.

У розрахунках конструкцій можуть бути використані сполучення навантажень двох типів:

- основні, що використовуються для перевірки надійності в усталених і в перехідних розрахункових ситуаціях;

- аварійні, що використовуються для перевірки надійності в аварійних розрахункових ситуаціях.

Для перевірки граничних станів першої групи використовують основні сполучення постійних навантажень з граничними розрахунковими значеннями, граничні розрахункові, циклічні або квазіпостійні значення змінних навантажень.

Для перевірки граничних станів другої групи основні сполучення постійних навантажень з експлуатаційними розрахунковими значеннями, а також експлуатаційні розрахункові, циклічні або квазіпостійні значення змінних навантажень.

Методика врахування сполучень розрахункових значень повторних змінних навантажень або розрахункових значень схематизованих циклічних навантажень повинна забезпечувати можливість визначення величини сумарного навантажувального ефекту, а також частоти, періодичності чи ймовірності його реалізації.

7.4.2. Коефіцієнти сполучення навантажень. Знижена ймовірність одночасної дії декількох випадкових навантажень, як правило, враховується множенням суми навантажувальних ефектів від дії розрахункових значень усіх навантажень на загальний коефіцієнт сполучення ψ ≤ 1. Допускається також використовувати роздільні коефіцієнти сполучення для окремих видів і груп навантажень та їх сполучень (наприклад, коефіцієнти сполучення складових сумарного кранового навантаження або коефіцієнти сполучення складових сумарного постійного навантаження).

Для основних сполучень, що включають постійні та не менш ніж два змінні навантаження, останні приймаються з коефіцієнтом сполучень ₁ = 0,95 для тривалих навантажень і ₂ = 0,90 для короткочасних навантажень.

Для аварійних сполучень, що включають постійні та не менш ніж два змінні навантаження, останні приймаються з коефіцієнтом сполучень ₁ = 0,95 для тривалих навантажень і ₂ = 0,80 для короткочасних навантажень. Саме аварійне навантаження приймається з коефіцієнтом сполучень ₁ = 1,00.

Примітка. В основних сполученнях при врахуванні трьох та більше короткочасних навантажень, їхні розрахункові значення допускається множити на коефіцієнт сполучення ₂, який приймається для першого (за ступенем впливу) короткочасного навантаження – 1,0, для другого – 0,8, для решти – 0,6.

При виборі найневигідніших сполучень навантажень і впливів за одне тимчасове навантаження слід приймати:

а) навантаження від одного джерела (тиск чи розрядження у мцісткості, компоненти снігового, вітрового чи ожеледного навантаження, навантаження від одного навантажувача, одного крану тощо);

б) навантаження від декількох джерел, якщо їх сумісна дія врахована у значенні навантаження (навантаження на перекриття, визначене з урахуванням коефіцієнтів _d чи _n; навантаження від декількох кранів з урахуванням коєфіцієнту ; ожеледно-вітрове навантаження, визначене згідно розділом 10 [2]).

7.4.3. Аварійне сполучення впливів. До аварійного сполучення, крім основних впливів, може входити лише одне аварійне навантаження. При цьому навантажувальний ефект від найбільш небезпечного в даній розрахунковій ситуації аварійного навантаження додається (можливо, з урахуванням відповідного коефіцієнта сполучення) до сумарного навантажувального ефекту від дії основних навантажень, що враховуються, визначених із урахуванням їх коефіцієнтів сполучення

Перевірка аварійної розрахункової ситуації за необхідності може виконуватися на дію основного сполучення навантажень, але з урахуванням спрацювання або послаблення конструкції внаслідок дії аварійного впливу (наприклад, зменшення несучої здатності конструкції внаслідок дії вогню при пожежі або виходу з ладу деяких елементів при вибуху).

Розгляд аварійних ситуацій потребує роз’яснення нових понять, що введені в нормативний документ [1]. Таким поняттям є проектні аварії (ПА), для яких проектом повинно бути передбачено спеціальні засоби активного управління і захисту. Їх перелік і основні параметри (пожежне навантаження, сила вибуху, рівень затоплення при повені тощо) визначаються спеціальними нормами на підставі зіставлення можливих соціальних втрат і матеріальних збитків із необхідними для їх запобігання засобами.

Окрім параметрів ПА, для конкретного об'єкта встановлюються параметри максимально можливої катастрофи (ММК) об’єкта природного і (або) техногенного характеру. Методи визначення ММК та її параметрів також встановлюються спеціальними нормами.

Допускається приймати параметри ММК, виходячи з імовірності їх виникнення у 100 разів меншої ніж прийнята ймовірність виникнення ПА.

При розробленні спеціальних норм і визначенні параметрів ПА і ММК розглядаються явища, які можуть бути викликані наступними вихідними подіями:

- катастрофічними перевищеннями інтенсивності природних впливів рівня, встановленого чинними нормами для району будівництва;

- техногенними катастрофами (аваріями транспортних засобів, вибухами, пожежами, витіканням розплавленого металу тощо), які відбуваються в межах об'єкта або в його найближчому оточенні;

- грубими помилками персоналу на стадіях проектування, зведення або експлуатації об'єкта;

- серйозним браком або різкою невідповідністю характеристик будівельних матеріалів і виробів, елементів устаткування вимогам нормативно-технічної документації.

При розгляді і класифікації перелічених причин ПА і ММК необхідно враховувати також вплив вторинних факторів (вибухів, виникнення пожеж, руйнувань захисних перешкод, ударів від падіння елементів тощо), причиною яких була первісна аварія. Рекомендується розробляти і аналізувати сценарії розвитку аварій.

Залежно від категорії конструкцій і елементів повинні бути забезпечені вимоги до функціонування в аварійних ситуаціях і заходи щодо безпеки відповідно до таблиці 7.2. При цьому проектна аварія розглядається з урахуванням впливу вторинних факторів і в сполученні з однією відмовою елементів захисту, незалежною від причин ПА, або ж з однією грубою помилкою персоналу, незалежною від причин ПА.

Таблиця 7.2