Понятие о расчете по предельным состояниям первой группы

Расчет по предельным состояниям первой группы называют расчетом по несущей способности (по непригодности к эксплуа­тации). Цель такого расчета заключается в том, чтобы предот­вратить наступление любого из предельных состояний первой груп­пы, т.е. обеспечить несущую способность как отдельной конструк­ции, так и всего здания в целом.

Несущая способность конструкции считается обеспеченной, если удовлетворяется неравенство типа

N ≤ Ф, (2.1)

где N— расчетные, т.е. наибольшие возможные усилия (или дру­гие факторы), могущие возникнуть в сечении элемента (для сжа­тых и растянутых элементов — это продольная сила, для изгиба­емых — изгибающий момент и т.д.). Они зависят в первую оче­редь от нагрузки и определяются по правилам строительной механики в зависимости от конструктивной схемы, способов со­единения конструкций и т.д.;

Ф— наименьшая возможная несущая способность сечения эле­мента, подвергающегося сжатию, растяжению или изгибу. Она зависит от прочностных свойств материала конструкции, геомет­рии (формы и размеров) сечения и в наиболее общем виде может быть выражена (как функция, зависящая от материала и геомет­рических факторов сечения) в следующем виде:

Ф={R;А}, (2.2)

где R —расчетное сопротивление материала (которое является од­ной из основных прочностных характеристик материала, более подробно см. параграф 2.2.3);

А — геометрический фактор (площадь поперечного сечения — при растяжении и сжатии, момент сопротивления — при изгибе и т.д.).

Для некоторых конструкций несущая способность считается обеспеченной, если выполнено условие (2.3), которое является частным случаем условия (2.1):

σ ≤ R, (2.3)

где σ — нормальные напряжения в сечении конструкции (элемен­та), которые определяются, как правило, по формулам сопротив­ления материалов. Иногда в соответствующих расчетах приходится сравнивать с расчетным сопротивлением материала другие напря­жения (касательные, главные и др.).