Главная | Обратная связь

Коэффициенты надежности (по нагрузке, по материалу, по назначению и ответственности сооружения, условий работы)

Коэффициент надежности по материалу ( ) учитывает возможные неблагоприятные отклонения значений какой либо характеристики материала (в частности прочности) от ее нормативного значения. На этот коэффициент делятся нормативные значения характеристики для получения ее расчетного значения. Значение коэффициента надежности по материалу, как и нормативные значения соответствующих характеристик, устанавливают специалисты в области использования материалов в строительных конструкциях, исследуя свойства материалов, условия их производства и анализ статистических данных о характеристиках.

Коэффициент надежности по нагрузке (g_f) учитывает возможные неблагоприятные отклонения значения воздействия от его нормативного значения. На этот коэффициент умножается нормативное значение воздействия для получения его расчетного значения. Значения этих коэффициентов, как и нормативные значения воздействий, устанавливают специалисты в области воздействий, исследуя природу воздействий и анализируя статистические данные о них.

Коэффициент ответственности ( ) учитывает ответственность сооружения и влияние на требуемый уровень надежности. Этот коэффициент вводится в главное неравенство (1.1), которое является основным требованием метода предельных состояний (частных коэффициентов), т.е. требованием, заключающимся в том, что усилие в элементе конструкции или расчетная нагрузка на всю конструкцию, полученная с учетом всех остальных частных коэффициентов (левая часть неравенства 1.1), были бы не больше несущей способности элемента или конструкции, которая также получена с учетом соответствующих частных коэффициентов (правая часть неравенства 1.1). На этот коэффициент можно либо умножать левую часть неравенства, либо делить его правую часть. Таким образом, он является обобщающим коэффициентом. Его значения в принципе должны устанавливать специалисты в области надежности строительных конструкций из решения оптимизационной задачи. Эта задача еще не решена до конца и значения коэффициента ответственности частично переложены на другие частные коэффициенты g_f, g_m, g_c, что нарушает необходимую строгость и четкость норм проектирования, затрудняет понимание их содержания, затрудняет их использование, а конструкции различного назначения, используемые в сооружениях различной ответственности, проектируются по одним и тем же правилам.

Коэффициент условий работы первого вида (g_c) отражает факторы, которые для упрощения расчетной модели не учитываются прямым путем. Он может вводиться в расчет для упрощенного приближенного учета ползучести, пластических свойств материала, влияния податливости опор и в любых других случаях упрощения статических и динамических расчетов (так называемые коэффициенты свободной длины, коэффициенты динамики и т.п.). Коэффициенты условий работы устанавливают специалисты в области расчета строительных конструкций, обобщая теоретические исследования или обрабатывая результаты экспериментальных исследований.

Коэффициент условий работы второго вида учитывает факторы, которые еще не имеют приемлемого аналитического описания, такие как влияние коррозии, агрессии среды, биологического воздействия и т.п. Значения коэффициентов условия работы второго вида устанавливают по результатам исследований реальных условий, в которых находится конструкция в процессе эксплуатации, влияния этих условий на несущую способность конструкции и сравнения реальных условий с принятыми в нормативном документе.

. (1.7)

Величина g_mg_ng_f/g_c=K представляет собой общий, одинаковый для всех нагрузок коэффициент запаса; частное от деления нормативного предела текучести на общий коэффициент запаса называется допускаемым напряжением [s] и, следовательно:

s=R_yng_c/g_mg_ng_f=R_yn/K=[s]. (1.8)

Итак, в методе расчета по первой группе предельного состояния общий и неизменный для всех нагрузок коэффициент запаса заменяется четырьмя коэффициентами, g_f, g_m, g_n, g_c, которые в своих сочетаниях дают различные значения переменного коэффициента запаса прочности.

Метод расчета по допускаемым напряжениям не учитывает того обстоятельства, что каждой нагрузке присущ свой коэффициент надежности по нагрузке и что опасность работы конструкции зависит не только от значений нагрузок, но и от их сочетаний и возможных их изменений.

Допускаемое напряжение по существу ограничивает область нормальной эксплуатации сооружения. Таким образом, метод допускаемых напряжений не учитывает, работу сооружения за этой областью (перед прекращением эксплуатации), по существу наиболее интересную и опасную. В этом недостаток метода допускаемых напряжений, который не может давать равнопрочного сооружения при длительной эксплуатации.

Метод расчета по предельным состояниям учитывает указанные обстоятельства, близок к фактической работе сооружения, но требует введения дополнительных частных коэффициентов при оценке работоспособности стальных конструкций в процессе их длительной эксплуатации, при реконструкции и т.д.