Gränstillstånd - strukturens (strukturens) tillstånd, där den upphör att uppfylla operativa krav [1] , det vill säga antingen förlorar förmågan att motstå yttre påverkan, eller får oacceptabel deformation eller lokal skada [2] . Ytterligare drift av en sådan design är oacceptabel eller opraktisk [3] .
Gränstillstånden för strukturer enligt graden av möjliga konsekvenser [4] är uppdelade [2] [5] enligt följande:
Följande grupper av gränstillstånd särskiljs också [5] :
Gränstillståndsmetoden är en modern metod för att beräkna byggnadskonstruktioner, relaterad till semi-sannolikhetsmetoder [4] .
I enlighet med metoden för beräkning av gränstillstånd, istället för den tidigare använda enda säkerhetsfaktorn (enligt metoden för tillåtna spänningar ), används flera oberoende koefficienter, med hänsyn till funktionerna i strukturens funktion [7] , som var och en har ett visst bidrag till att säkerställa strukturens tillförlitlighet och garanterar mot uppkomsten av gränstillstånd [8] .
Gränstillståndsmetoden, utvecklad i Sovjetunionen och baserad på forskning ledd av professor N. S. Streletsky [4] , introducerades av byggregler och förordningar 1955 [ 8] och i Ryska federationen är den huvudsakliga metoden för att beräkna byggnadsstrukturer [1] .
Denna metod kännetecknas av fullständigheten i bedömningen av bärförmågan och tillförlitligheten hos strukturer på grund av att man tar hänsyn till [8] :
Beräkningen av strukturen enligt metoden för gränstillstånd bör garantera att gränstillståndet inte inträffar [4] .
Sedan 1955 har beräkningar av byggnadskonstruktioner utförts med gränstillståndsmetoden. Gränstillstånden är de tillstånd där en konstruktion, byggnad eller konstruktion upphör att uppfylla de specificerade kraven i byggprocessen och/eller driften. Inte ett enda projekt av strukturer, byggnader och strukturer i Sovjetunionen, då i Ryska federationen, genomfördes i praktiken utan beräkningar med gränstillståndsmetoden.
Det finns två grupper av gränstillstånd.
Den första gruppen kännetecknas av förlust av stabilitet och fullständig olämplighet för vidare drift. Denna beräkning gör det möjligt att förhindra: 1) spröd, duktil, utmattning eller annat fel (hållfasthetsberäkning); 2) förlust av stabilitet i strukturens position (beräkning för vältning eller glidning); 3) förlust av formstabilitet (beräkning för den allmänna eller lokala stabiliteten hos tunnväggiga element), etc.
Den andra gruppen av gränstillstånd kännetecknas av förekomsten av tecken där driften av en struktur eller struktur, även om den är svår, inte är helt utesluten, d.v.s. den är olämplig för normal drift. Beräkningar för denna grupp av gränstillstånd bör förhindra alltför stora förskjutningar (avböjningar, sättningar, vridningsvinklar, vibrationsamplituder), såväl som bildning eller överdriven öppning av sprickor i armerade betongkonstruktioner.
Uppkomsten av ett eller annat gränstillstånd beror på storleken på externa belastningar och påverkan, de fysiska och mekaniska egenskaperna hos material, driftsförhållandena för strukturer och deras element. Men alla dessa faktorer har en viss variation och kan skilja sig från de som fastställs av byggregler och förordningar. Därför har ett system med korrektionsfaktorer utvecklats och tillämpats vid beräkningar med metoden för begränsningstillstånd.