Структура расчетных формул

При расчете по несущей способности (первое предельное состоя­ние) в левой части расчетных формул записывают расчетное усилие, т. е. усилие, которое возникает в элементе от расчетных нагрузок (с учетом коэффициентов перегрузок), а в правой части — величину усилия, вос­принимаемого элементом при напряжениях в материале, равных рас­четному сопротивлению (т. е. с учетом коэффициентов однородности и условий работы). Если левая часть не будет превышать правую, то не­сущая способность будет обеспечена.

Так, для центрально сжатого элемента конструкции из одного материала расчет­ная формула имеет вид:

где j - коэффициент продольного изгиба элемента;

F – площадь поперечного сечения элемента.

Обозначив суммарную расчетную нагрузку через N и учитывая, что

k×m× R^H=R_р,

получим обычно применяемую в практических расчетах со­кращенную запись:

(4.1)

Для подбора сечений в расчетной формуле между левой и правой частью принимают знак равенства.

При расчете по деформациям (второе предельное состояние) в левой части формулы записывается величина деформаций, например прогиб элемента f от приложенных к нему нагрузок (эта величина опре­деляется расчетом), а в правой части — предельная величина прогиба f ^н, установленная нормами для данного конструктивного элемента. Ве­личина, получаемая в левой части формулы, должна быть равна или меньше, чем величина, записанная в правой части:

f £ f ^н. (4.2)

Аналогичную структуру имеют формулы и при расчете на образова­ние или раскрытие трещин. Так, при расчете центрально растянутого элемента на образование трещин в ле­вой части формулы записывается усилие в элементе от приложенных к нему нагрузок N, а в правой части—усилие N _тр, которое может вы­держать элемент до образования трещин при расчетных сопротивлениях в материале, т. е. с учетом соответствующих коэффициентов однородно­сти и условий работы:

N £ N _тр.. (4.3)

Расчет по раскрытию трещин состоит в определении ширины рас­крытия трещин а_т, возникающих в растянутой зоне конструкции от воздействия приложенных нагрузок, которая не должна превышать установленной нормами для данного вида конструкции предельной ве­личины раскрытия трещин :

(4.4)

При расчете по первому предельному состоянию (по несущей спо­собности) учитываются все три расчетных коэффициента n, k, т.

При расчете по второму и третьему предельному состоянию прини­мают обычно не расчетные, а нормативные нагрузки, т. е. коэффициент n в расчет не входит. Это обусловлено тем, что второе предель­ное состояние не столь опасно для конструкции, как первое предельное состояние.

Исключение составляют предварительно напряженные железобетонные конст­рукции I категории трещиностойкости, которые рассчитывают по об­разованию трещин на действие расчетных нагрузок.