Читать онлайн «Надежность строительных конструкций в свете требований европейских и российских нормативных документов по проектированию»

УДК 624. 046. 5/624. 014 Надольский В. В. *, Тур В. В. **, Голицки М. ***, Сыкора М. *** * Белорусский национальный технический университет, **Брестский государственный технический университет, *** Чешский технический университет в Праге, Институт Клокнера НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СВЕТЕ ТРЕБОВАНИЙ ЕВРОПЕЙСКИХ И РОССИЙСКИХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО ПРО- ЕКТИРОВАНИЮ 1 Введение С 2011 года на территории Российской Федерации введены в действие новые своды правил (СП) по расчету строительных конструкций. Вопрос сравнения европейской си- стемы норм (Еврокоды) и нормативных документов Российской Федерации (СП) по рас- чету строительных конструкций представляет большой интерес в связи с современным процессом гармонизации норм проектирования. Сравнение базовых расчетных положений и уровня надежности, обеспечиваемого этими документами, позволит судить о возможно- сти внедрения Еврокодов на территории России. Данные, полученные из таких исследова- ний и практического опыта применения Еврокодов полезны для разработки национальных приложений, а также для улучшения и гармонизации норм проектирования (Еврокодов, СП). Ответ на этот вопрос требует достаточно обширных и комплексных исследований. В рамках данных исследования должны быть выполнен анализ базовых положений проек- тирования, заложенных в систему нормативных документов (таких как правила сочетания нагрузок, система частных коэффициентов); сопоставление основных положений по опре- делению параметров, характеризующих усилия (нагрузки) и несущую способность; анализ отдельных расчетных положений и формул. В данной статье сделан основной упор на сопоставление параметров моделей сопро- тивления и усилий для обобщенного стального элемента. Исследована надежность сталь- ных элементов с использованием вероятностных методов. Следует отметить, что сравне- ние отдельных расчетных положений и проверочных формул требует дополнительных ис- следований. В статье выполнена оценка уровня надежности конструкций с применением методов теории надежности 1-го порядка. 2 Детерминированный расчет В основу Еврокодов и СП положен метод предельных состояний с использованием си- стемы частных коэффициентов. Общая формулировка проверки стального конструктивно- го элемента по EN 1993-1-1 [1] и СП 16. 13330 [2] имеет схожий характер (таблица 1). Таблица 1 – Проверки прочности и устойчивости конструктивного элемента Проверка по прочности Проверка по устойчивости [1] Ed ≤ z fy /M0 Ed ≤ z  fy /M1 [2] n Cm/z ≤ c Ry = c Ryn / m n Cm/ z) ≤ c Ry В таблице приняты следующие обозначения: Ed и Cm – расчетный эффект воздействия (усилие), см. 2. 2; z – геометрическая характеристика поперечного сечения элемента (пло- щадь, момент сопротивления);  и  – понижающие коэффициенты для соответствующей формы потери устойчивости; fy – характеристическое значение (characteristic value) преде- ла текучести стали; Ry – расчетное значение предела текучести; Ryn – нормативное значе- ние предела текучести; M0 – частный коэффициент для проверки сечения (проверка пре- дельного состояния по прочности); M1– частный коэффициент для проверки элемента (проверка предельного состояния по устойчивости); c – коэффициент условий работы; n – коэффициент надежности по ответственности здания. 2. 1 Сопоставление параметров, характеризующих сопротивление элемента Существуют некоторые отличия в определении характеристик поперечного сечения при учете пластической стадии работы материала и при учете потери местной устойчиво- сти.