НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
И ОСНОВАНИЙ

ОСНОВНЫЕПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ

ГОСТ 27751-88

(СТ СЭВ384-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Настоящий стандартраспространяется на строительные конструкции из разных материалов, основаниявсех видов зданий, сооружений и устанавливает основные положения по их расчетуна силовые воздействия.

1. ОСНОВЫ РАСЧЕТА

1.1. Строительныеконструкции и основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы ониобладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом, принеобходимости, особых воздействий (например, в результате землетрясения,наводнения, пожара, взрыва).

1.2. Основным свойством,определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом,является безотказность их работы - способность сохранять заданныеэксплуатационные качества в течение определенного срока службы.

1.3. Строительныеконструкции и основания следует рассчитывать по методу предельных состояний,основные положения которого должны быть направлены на обеспечение безотказнойработы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов,грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик конструкций,условий их работы, а также степени ответственности (и народнохозяйственнойзначимости) проектируемых объектов, определяемой материальным и социальнымущербом при нарушении их работоспособности.

1.4. Предельные состоянияподразделяются на две группы:

первая группа включаетпредельные состояния, которые ведут к полной непригодности к эксплуатацииконструкций, оснований (зданий или сооружений в целом) или к полной (частичной)потере несущей способности зданий и сооружений в целом;

вторая группа включаетпредельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций(оснований) или уменьшающие долговечность зданий (сооружений) по сравнению спредусматриваемым сроком службы.

Предельные состояния первойгруппы характеризуются:

разрушением любого характера(например, пластическим, хрупким, усталостным) (1а);

потерей устойчивости формы,приводящей к полной непригодности к эксплуатации (1b);

потерей устойчивостиположения (1с);

переходом в изменяемуюсистему (1d);

качественным изменениемконфигурации (1е);

другими явлениями, прикоторых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмернымидеформациями в результате ползучести, пластичности, сдвига в соединениях,раскрытия трещин, а также образованием трещин) (1f).

Предельные состояния второйгруппы характеризуются:

достижением предельныхдеформаций конструкций (например, предельных прогибов, поворотов) илипредельных деформаций основания (2а);

достижением предельныхуровней колебаний конструкций или оснований (2b);

образованием трещин (2с);

достижением предельныхраскрытий или длин трещин (2d);

потерей устойчивости формы,приводящей к затруднению нормальной эксплуатации (2е);

другими явлениями, прикоторых возникает необходимость временного ограничения эксплуатации здания илисооружения из-за неприемлемого снижения их срока службы (например, коррозионныеповреждения) (2f).

Предельные состояния, покоторым требуется выполнять расчеты, определяются стандартами напроектирование.

1.5. Расчет по предельнымсостояниям имеет целью обеспечить надежность здания или сооружения в течениевсего его срока службы, а также при производстве работ.

Условия обеспечениянадежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или имивызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин непревышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормамипроектирования конструкций или оснований.

1.6. Расчетные модели (в томчисле расчетные схемы, основные предпосылки расчета) конструкций и основанийдолжны отражать действительные условия работы зданий или сооружений, отвечающиерассматриваемой расчетной ситуации. При этом должны учитываться факторы,определяющие напряженное и деформированное состояния, особенностивзаимодействия элементов конструкций между собой и с основанием,пространственная работа конструкций, геометрическая и физическая нелинейности,пластические и реологические свойства материалов и грунтов, наличие трещин вжелезобетонных конструкциях, возможные отклонения геометрических размеров от ихноминальных значений.

При возведении новых зданийи сооружений, примыкающих к ранее построенным (или возводимых внепосредственной близости к ним) необходимо учитывать возможное их взаимноевлияние.

1.7. При отсутствии надежныхтеоретических методов расчета или проверенных ранее аналогичных решений, расчетконструкций и оснований может производиться на основе специально поставленныхтеоретических или экспериментальных исследований на моделях или натурныхконструкциях.

1.8. Расчет конструкций, длякоторых нормы проектирования не содержат указаний по определению усилий инапряжений с учетом неупругих деформаций, производится в предположении ихупругой работы; при этом сечения допускается рассчитывать с учетом неупругихдеформаций.

1.9. Расчет оснований долженвыполняться с использованием механических параметров грунтов (например, ихпрочностных, деформационных характеристик). В расчетах допускается использоватьи другие параметры, характеризующие взаимодействие конструкций с основанием иустанавливаемые опытным путем.

1.10. При расчетеконструкций должны рассматриваться следующие расчетные ситуации:

установившаяся, имеющаяпродолжительность того же порядка, что и срок службы строительного объекта(например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениямитехнологического процесса);

переходная, имеющаянебольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность(например, возведение здания, капитальный ремонт, реконструкция);

аварийная, имеющая малуювероятность появления и небольшую продолжительность, но являющаяся весьмаважной с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возможныхпри ней (например, ситуация, возникающая в связи со взрывом, столкновением,аварией оборудования, пожаром, а также непосредственно после отказа какого-либоэлемента конструкции).

Расчетные ситуациихарактеризуются расчетной схемой конструкции, видами нагрузок, значениямикоэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, перечнем предельныхсостояний, которые должны рассматриваться в данной ситуации.

2. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯПРОЧНОСТНЫХ И
ДРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ

2.1. Основными параметрамипрочности материалов являются нормативные значения их прочностныххарактеристик.

Обеспеченность нормативныхзначений прочностных характеристик материала, прошедшего приемочный контрольили сортировку, должна, как правило, быть не менее 0,95.

2.2. Кроме нормативныхзначений прочностных характеристик, могут устанавливаться также нормативныезначения других характеристик материалов, (например, плотностей, модулейупругости, коэффициентов трения, ползучести, усадки), принимаемые, как правило,равными их математическому ожиданию.

2.3. Если величины,характеризующие свойства материала и грунтов, являются функциями других величинили находятся в корреляционной зависимости от них, то нормативные значенияхарактеристик материалов и грунтов могут быть получены расчетным путем сиспользованием зависимостей, устанавливаемых нормами проектирования.

2.4. При расчетеконструкций, работающих при высоких или низких температурах, повышеннойвлажности, при повторных воздействиях, следует учитывать измененияфизико-механических свойств материалов (прочности, упругости, вязкости) идругих явлений (например, ползучести, усадки).

2.5. Основными параметрамимеханических свойств грунтов являются нормативные или расчетные значенияпрочностных, деформационных и других физико-механических характеристик грунтов.

2.6. Нормативные значенияхарактеристик грунта или параметров, определяющих взаимодействие фундаментов сгрунтом, принимаются равными, как правило, их математическому ожиданию.

2.7. Нормативные значенияхарактеристик грунтов или параметров, указанных в п.1.9, устанавливают на основе данных инженерных изысканий, выполняемых дляпроектируемого здания или сооружения, или на основе опыта проектирования истроительства.

2.8. Возможные отклоненияпрочностных и других характеристик материалов и грунтов в неблагоприятнуюсторону от их нормативных значений учитывается коэффициентами надежности поматериалу  и . Значения коэффициентов  и могут быть различными для различных предельных состояний.

2.9. Расчетным значениемхарактеристики материала или грунта является значение, получаемое делениемнормативного значения характеристики на коэффициент надежности по материалу илигрунту. В обоснованных случаях расчетные значения характеристик грунта могутопределяться непосредственно по экспериментальным данным.

3. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯНАГРУЗОК

3.1. Основнымихарактеристиками нагрузок являются их нормативные значения.

Нормативные значениянагрузок определяются:

для нагрузок от собственноговеса - по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и посредним значениям плотности с учетом имеющихся данных предприятий-изготовителейоб ожидаемой массе конструкции;

для атмосферных нагрузок(например, ветровой, снеговой, гололедной, волновой, ледовой) и воздействий(например, температурных, влажностных) - по наибольшим годовым значениям,соответствующим определенному среднему периоду их превышения; нормативныезначения атмосферных нагрузок, которые могут вызывать в конструкцияхдинамические усилия или деформации, должны определяться с учетом динамическихявлений и динамических характеристик конструкций;

для технологическихстатических нагрузок (например, от оборудования, приборов, материалов,обстановки, людей) - по ожидаемым наибольшим значениям для предусмотренныхусловий изготовления, эксплуатации или производства работ, с учетом паспортныхданных оборудования;

для технологическихдинамических нагрузок (от движущихся механизмов, машин, транспортных средств) -по значениям параметров, определяющим динамические нагрузки, или по значенияммасс и геометрических размеров движущегося механизма или частей машины всоответствии с ее кинематической схемой и режимом работы;

для сейсмических и взрывныхвоздействий, а также для нагрузок, вызываемых резкими нарушениямитехнологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования,в том числе наездом транспортных средств - в соответствии с требованиямиспециальных нормативных документов.

3.2. Возможное отклонениенагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативныхзначений вследствии изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальнойэксплуатации учитывается коэффициентами надежности по нагрузке . Значения коэффициентов  могут быть различнымидля различных предельных состояний и различных ситуаций.

3.3. Расчетное значениенагрузки получается путем умножения нормативного значения на соответствующийкоэффициент надежности по нагрузке.

При наличии статистическихданных расчетные значения нагрузок допускается определять непосредственно позаданной вероятности их превышения.

3.4. При определениинормативных и расчетных значений нагрузок, изменяющихся во времени, допускаетсяучитывать предусматриваемый срок службы здания или сооружения.

3.5. Конструкции и основанияследует рассчитывать с учетом возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок (длясечений элементов, конструкций и их соединений, либо для всего здания илисооружения в целом). Уменьшение вероятности одновременного превышениянесколькими нагрузками их расчетных значений по сравнению с вероятностьюпревышения одной нагрузкой ее расчетного значения учитывается коэффициентамисочетаний нагрузок .

Примечание. Под «несколькиминагрузками» следует принимать как несколько нагрузок разных видов (например,снеговых и ветровых), так и несколько нагрузок одного вида (например, несколькогрузоподъемных мостовых кранов, нагрузок от людей, мебели, оборудования нанескольких перекрытиях в многоэтажных зданиях, несколько однородных нагрузок взависимости от размера грузовой площади рассчитываемого элемента).

4. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ

4.1. Возможные отклоненияпринятой расчетной модели от реальных условий работы элементов конструкций,соединений, зданий и сооружений и их оснований, а также изменения свойствматериалов вследствии влияния температуры, влажности, длительности воздействия,его многократной повторяемости и других факторов, не отражаемых непосредственнов расчетах, учитываются коэффициентами условий работы .

4.2. Коэффициенты условийработы могут учитывать факторы, которые еще не имеют приемлемого аналитическогоописания, такие как влияние коррозии, агрессии среды, биологическихвоздействий.

4.3. Коэффициенты условийработы и способ их введения в расчет устанавливаются на основеэкспериментальных и теоретических данных о действительной работе материалов,конструкций и оснований в условиях эксплуатации и производства работ.

5. УЧЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗДАНИЙ ИСООРУЖЕНИЙ

5.1. Для учетаответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими,социальными и экологическими последствиями их отказов, устанавливаются триуровня: I - повышенный, II - нормальный, III -пониженный.

Повышенный уровеньответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могутпривести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям(резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м³ иболее, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м иболее, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).

Нормальный уровеньответственности следует принимать для зданий и сооружений массовогостроительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственныездания и сооружения).

Пониженный уровеньответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательногоназначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобныесооружения).

5.2. При расчете несущихконструкций и оснований следует учитывать коэффициент надежности иответственности , принимаемый равным: для I уровня ответственности -более 0,95, но не более 1,2; для II уровня - 0,95, для IIIуровня - менее 0,95, но не менее 0,8.

На коэффициент надежности по ответственности следуетумножать нагрузочный эффект (внутренние силы и перемещения конструкций иоснований, вызываемые нагрузками и воздействиями).

Примечание. Настоящий пункт не распространяется наздания и сооружения, учет ответственности которых установлен в соответствующихнормативных документах.

5.3. Уровни ответственностизданий и сооружений следует учитывать также при определении требований кдолговечности зданий и сооружений, номенклатуры и объема инженерных изысканийдля строительства, установления правил приемки, испытаний, эксплуатации итехнической диагностики строительных объектов.

5.4. Отнесение объекта кконкретному уровню ответственности и выбор значения коэффициента  производитсягенеральным проектировщиком по согласованию с заказчиком.

(Измененная редакция, Изм. №1)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ПОЯСНЕНИЕОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ

1. Предельные состояния - состояния, при которых конструкция,основание (здание или сооружение в целом) перестают удовлетворять заданнымэксплуатационным - требованиям или требованиям при производстве работ(возведении).

2. Эксплуатация здания или сооружения - использование здания илисооружения по функциональному назначению с проведением необходимых мероприятийпо сохранению состояния конструкций, при котором они способны выполнятьзаданные функции с параметрами, установленными требованиями техническойдокументации.

3. Нормальная эксплуатация - эксплуатация, осуществляемая (безограничений) в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях напроектирование технологическими или бытовыми условиями.

4. Надежность строительного объекта - свойство строительного объектавыполнять заданные функции в течение требуемого промежутка времени.

5. Обеспеченность значения величины - для случайных величин, длякоторых неблагоприятным является превышение какого-либо значения - вероятностьнепревышения этого значения; а для которых неблагоприятным является занижение -вероятность незанижения.

6. Силовое воздействие - воздействия, под которыми понимаются какнепосредственные силовые воздействия от нагрузок, так и воздействия от смещенияопор, измерения температур, усадки и других подобных явлений, вызывающихреактивные силы.

7. Нагрузочный эффект - усилия, напряжения, деформация, раскрытиятрещин, вызванные силовыми воздействиями.

8. Расчетная ситуация - учитываемый в расчете комплекс условий, определяющихрасчетные требования к конструкциям.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральнымнаучно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом комплексныхпроблем строительных конструкций и сооружений имени В. А. Кучеренко ГосстрояСССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В. Д. Райзер, д-р техн. наук; А. А. Батв, канд. техн. наук; В. А. Отставнов, канд. техн. наук; Ю. Д. Сухов, канд. техн. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПостановлениемГосударственного строительного комитета СССР от 25.03.88 № 48

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 384-87

4. Введен впервые