До будівель і споруд класу СС1, як правило, слід відносити:
всі об’єкти промисловості, енергетики, транспорту і зв’язку, сільського господарства і переробки сільгосппродукції, що не віднесені до класів ССЗ і СС2;
громадські будівлі, об’єкти фізкультури та спорту, що не віднесені до класів ССЗ і СС2, а також усі тимчасові об’єкти, мобільні будинки;
об’єкти внутрішньовиробничих доріг, комунікацій і продуктопроводів;
парники, теплиці;
опори розподільної мережі низької напруги, освітлювальні опори.
Примітка. У нормах проектування конкретних об’єктів їх класифікаційні параметри можуть уточнюватися.Додаток Б
(обов’язковий)
УМОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗВІДМОВНОСТІ
Б. І Умова забезпечення безвідмовності, тобто невиходу за граничний стан, записується нерівністю виду
g (Grf Jd, ad, С, y„ , , TEf) > 0 , (Б.1)
де g(“) -така функція параметрів системи, за якої§(«) < 0 означає досягнення позаграничного стану;
Gd ,fd , - розрахункові значення навантажень, характеристик міцності матеріалів або опору
грунтів та геометричних характеристик конструкції відповідно;
С - обмеження на параметр, що контролюється (наприклад, допустиме граничне розкриття тріщини);
у я - коефіцієнт надійності за відповідальністю (коефіцієнт відповідальності), який враховує значущість конструкції і об’єкта в цілому, а також можливі наслідки відмови та враховується як множник до розрахункового значення навантаження;
yd - коефіцієнт надійності моделі, який враховує невизначеність розрахункової схеми та інші аналогічні обставини (наприклад, чутливість конструкції до локальних руйнувань, початкові недосконалості або підвищену швидкість зношування) та приймається як множник до розрахункового значення навантаження.
Залежність умови (Б.1) від часу враховується у явному вигляді або шляхом вибору розрахункових значень величин, що входять до (Б.1), залежно від встановленого терміну експлуатації об’єкта, тобто Gd(Tcf), fd=fd(Te() тощо.
Б.2 Для граничних станів першої групи умова (Б.1) найчастіше визначається через дві функції: • 5-навантажувальний ефект;
• R - несуча здатність елемента чи поперечного перерізу.
Тоді гранична нерівність (Б.1) записується у виді
У« F (Gd, Qrf, Умі , Tej) < R(fd, й-d ■> У rd 5 Tef) (Б.2а)
або (коли це можливо)
У„ Умі S (Gd, ad, Т^) < (1/ yrd) R(fd, ad, Tef) . (Б.26)
У формулі (Б.26) коефіцієнт yd розділений на два множники, які відображають невизначеність розрахункової моделі щодо навантажувальних ефектів ysd та несучої здатності yrd, хоча таке розділення не є обов’язковим.
Б
(Б.За)
.З Граничні стани другої групи зазвичай можуть бути описані нерівностями типу(Gd ,J~d , &d > Yn > ysd > Tef) С/ уrd
або
Уч Узв S (Gd,fd 5 й-d > Tcf) — С/ Yrrf >
(Б.36)
де C - обмеження за експлуатаційною придатністю, що відповідає граничному стану, що розглядається, а також його підгрупі згідно з 6.1.4 (наприклад, обмеження за прогинами можуть встановлюватися, виходячи з технологічних умов або з умов фізіологічного та естетико-психологічного впливу на людей).
Б.4 Нерівності (Б. 1), (Б.2) і (Б.З) є принциповими схемами і повинні уточнюватись для конкретних умов перевірки з урахуванням того, що Fd,fd і ad—це, як правило, декілька величин, а кожна із згаданих умов може представляти не одну, а декілька сумісних нерівностей (наприклад, під загальним позначенням 7^ слід розуміти цілий комплекс одночасно діючих навантажень та впливів, а при перевірці залізобетонної конструкції символом fd може бути представлена міцність як бетону, так і арматури).
При розв’язанні нелінійних задач або при перевірці загальної стійкості системи використовується основна нерівність у формі (Б1).
Додаток В
(рекомендований)
ЙМОВІРНІСНИЙ РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ
1 Розрахункові умови реалізації відмови в узагальненому вигляді записуються у виді функції роботоздатності g, яка враховує параметри х,, що характеризують випадкові значення впливів Г. міцнісних характеристик f, геометричних характеристик а, часу Тта інші фактори:
g(x],...,x„)< 0 . (В.1)
Основним показником надійності є ймовірність відмови Pj тобто ймовірність того, шо
за встановлений час виникне відмова заданого виду
P/(r#) = Pro&{g(xI,...jrB)<0/ref}, (В.2)
де символ РгоЬ{А!Т} визначає ймовірність реалізації події А протягом часу Т.
Безвідмовність можна також характеризувати дальністю відмови 0, наближено пов’язаною з імовірністю Р- співвідношенням
0 = ф-1_рг), (В.Зі
де Ф(г) - функція нормованого розподілу ймовірностей роботоздатності g .
При використанні в розрахунках нормального розподілення ймовірностей функція Ф(-) бути визначена так:
Ф(л) = 0,5л:"1 Гexp[-u2/2]rfu - інтеграл імовірностей.
Нормативні вимоги до безвідмовності формулюються за допомогою розрахункової умови реалізації відмови (В.З) та ймовірності її виконання (В.4) у виді
P
(В.4)
ft,(Tef) = Prob{g,(x^...,xn)< 0/Т^} <РГ ,Деg, - функція роботоспроможності відносно відмови ї-го виду;
- доцільне значення імовірності відмови ї-го виду, яке приймається згідно з таблицею В.1.
Якщо використовується дальність відмови Р, то замість (В.4) приймається умова
₽, > РГ . (В.5)
де доцільне значення р“ для відмови z-го виду приймається згідно з таблицею В.2 або відповідно до прийнятої доцільної ймовірності відмови.
Для конструкцій, відмова яких призводить лише до економічних збитків, допускається призначати значення Р° і р" виходячи із умови мінімізації загальних витрат на їх виготовлення, монтаж, експлуатацію і ліквідацію збитків від можливої відмови.Таблиця ВЛ
Клас наслідків (відповідальності) |
Категорія відповідальності конструкції |
1 Значення Pfx, які використовуються в розрахункових ситуаціях | |
|||||||
усталених |
перехідних |
аварійних |
|||||||
перша група граничних станів |
друга група граничних станів |
перша група граничних станів |
друга група граничних станів |
перша група граничних станів |
|||||
ссз |
А |
1 хКГ6 |
5х10-5 |
1 X 10’5 |
5x10^ |
1 х 10“5 |
|||
Б |
5х 1СГ6 |
5х10“5 |
5х10-5 |
5x10“* |
1 х1(Н |
||||
В |
1 х 10*5 |
1 хКҐ* |
1 X 10"4 |
1 х 10~3 |
1 ХІСҐ* |
||||
СС2 |
А |
5х 1СҐ6 |
1 х10“* |
5х 10“5 |
1 х 10“3 |
5х10-5 |
|||
Б |
1 х 10“5 |
1 х10“* |
1 х 10-4 |
1 х 10“3 |
5x10“* |
||||
В |
5х10“5 |
5x10^ |
5x10“* |
5х10“3 |
5хЮ“* |
||||
СС1 ! |
А |
1 X 10"5 |
бхЮ"4 |
1x10“* |
5 х 10"3 |
1 х10“* |
|||
Б |
5x1О’5 |
5х 10“* |
5х 1СГ4 |
5х10~3 |
1 х 10“3 |
||||
В |
IxW4 |
1 х 1СГ3 |
1 х 10"3 |
1 х 10"2 |
1 X 10“3 |
, Примітка. Для тимчасових будівель та споруд із встановленим терміном експлуатації до трьох років значен- • ня приймаються як для об'єктів класу СС1-В незалежно від класу наслідків (відповідальності) конструкції.
Таблиця В.2
Клас наслідків (відповідальності) |
Категорія відповідальності конструкції |
Значення р*х, які використовуються в розрахункових ситуаціях |
||||
усталених І |
перехідних [ |
аварійних |
||||
перша група граничних станів |
друга група граничних станів |
перша група граничних станів |
друга група | граничних станів |
перша група граничних станів |
||
ссз |
А |
4,76 |
4,27 |
4,45 |
3,72 |
4,45 |
Б |
4,75 |
4,27 |
4,27 |
3,72 |
3,89 |
|
В |
4,45 |
3,89 |
3,89 |
3,29 |
3t89 |
|
СС2 |
А |
4,75 |
3,89 |
4,27 |
3,29 |
4,27 |
Б |
4,45 |
3,89 |
3,89 |
3,29 |
3,72 |
|
В |
4,27 |
3,72 |
3,72 |
3,09 |
3,72 |
|
СС1 |
А |
4,45 |
3,72 |
3,89 |
3,09 |
3,89 |
Б |
4,27 |
3,72 |
3,72 |
3,09 |
3,29 |
|
В |
3,89 |
3,29 |
3,29 |
2,58 |
3,29 |
|
Примітка. Для тимчасових будівель та споруд зі встановленим терміном експлуатації до трьох років значення приймаються як для об’єктів класу СС1-В незалежно від класу наслідків (відповідальності) конструкції. |
Дозволяється встановлювати інші значення нормативної ймовірності відмови при належному обгрунтуванні.
Для обчислення ймовірності відмови Р, можуть бути використані різні обґрунтовані методи, в тому числі аналітичні, чисельниі та методи статистичних випробовувань.
У випадках, коли розподіли ймовірностей випадкових параметрів функції роботоздатності (В.4) з достатнім ступенем точності можуть бути прийняті нормальними, можливо використання методу двох моментів. Розрахункова умова реалізації відмови (Б.1) при цьому наводиться у вигляді (Б.2) або (Б.З).
Статистичні характеристики навантажень і параметри несучої здатності (деформативності), які використовуються в імовірнісних розрахунках, задаються в нормах навантажень і впливів і в нормах проектування конструкцій. До цих характеристик належать:
для параметра z-ro впливу Ft- відповідно середнє значення і стандарт
для j-го параметра несучої здатності (деформативності) - відповідно середнє значення і стандарт , г. .
випадках, коли розрахунок виконується з урахуванням фактора часу, додатково розглядаються:
со1 - ефективна частота і-го впливу;
К '■ - коефіцієнт тренда, який враховує сезонні зміни г'-го впливу (наприклад, снігового та вітрового навантажень).
В.6 У можливих випадках (при незначній нелінійності функції (В.4), малій похибці її заміни линійною функцією) умова (В.4) лінеаризується поблизу розрахункових значень параметрів, і їх статистичні характеристики обчислюються через коефіцієнти впливу:
які визначають вклад кожного з п навантажень, що враховуються, до навантажувального ефекту 5 і кожного з т параметрів несучоі здатності (деформативності) R, що використовуються, через їх коефіцієнти чутливості
а, = dS і dF, (і = 1,..., п),
bj = dR/ dfj (/ = !,..., т). (В.7)
Часткові похідні (В.7) беруться при значеннях аргументів, які дорівнюють розрахунковим величинам Fdj і fdj, що визначаються за вказівками 7.2 и 7.4.
В.7 Для S і R статистичними характеристиками є наступні параметри:
а) середні значення:
s=S(Fd}r...Fd„) + ^ai(F, -Fdi),