8.13 Для сооружений, предназначенных для борьбы с наводнениями, нагрузки и воздействия, соответствующие уровням, превышающим расчетные, следует учитывать в составе особого сочетания нагрузок и воздействий.
Обоснование надежности и безопасности гидротехнических сооружений
8.14 Для обоснования надежности и безопасности гидротехнических сооружений должны выполняться расчеты гидравлического, фильтрационного и температурного режимов, а также напряженно-деформированного состояния системы "сооружение - основание" на основе применения современных, главным образом, численных методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований.
8.15 Обеспечение надежности системы "сооружение - основание" должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности (в том числе фильтрационной), устойчивости, деформаций и смещений.
Расчеты необходимо производить по двум группам предельных состояний:
по первой группе (потеря несущей способности и/или полная непригодность сооружений, их конструкций и оснований к эксплуатации) - расчеты общей прочности и устойчивости системы "сооружение - основание", общей фильтрационной прочности оснований и грунтовых сооружений, прочности отдельных элементов сооружений, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружений; расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружений в целом и др.;
по второй группе (непригодность к нормальной эксплуатации) - расчеты местной, в том числе фильтрационной, прочности оснований и сооружений, перемещений и деформаций, образования или раскрытия трещин и строительных швов; расчеты прочности отдельных элементов сооружений, не относящиеся к расчетам по предельным состояниям первой группы.
8.16 При расчетах гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований надлежит соблюдать следующее условие, обеспечивающее недопущение наступления предельных состояний
, (1)где ηс - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый:
при расчетах по первой группе предельных состояний:
для основного сочетания нагрузок и воздействий в период нормальной эксплуатации - 1,00;
то же, для периода строительства и ремонта - 0,95;
для особого сочетания нагрузок и воздействий:
при особой нагрузке, в том числе сейсмической на уровне проектного землетрясения годовой вероятностью 0,01 и менее - 0,95;
при особой нагрузке, кроме сейсмической, годовой вероятностью 0,001 и менее - 0,9;
при сейсмической нагрузке уровня максимального расчетного землетрясения - 0,85;
при расчетах по второй группе предельных состояний - 1,00.
Примечания
1 В основное сочетание нагрузок и воздействий в период нормальной эксплуатации, как правило, включают кратковременные нагрузки годовой вероятностью более 0,01.
2 Учет сейсмических воздействий следует выполнять по СП 14.13330.
F - расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния, определенное с учетом коэффициента надежности по нагрузке γf (см. 8.17);
R - расчетное значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра (при расчетах по первой группе предельных состояний - расчетное значение; при расчетах по второй группе предельных состояний - нормативное значение), устанавливаемого нормами проектирования отдельных видов гидротехнических сооружений, определенное с учетом коэффициентов надежности по материалу γm или грунту γg и условий работы γc (см. 8.18);
γn - коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимаемый:
при расчетах по предельным состояниям первой группы:
для класса сооружений:
I - 1,25;
II - 1,20;
III - 1,15;
IV - 1,10;
при расчетах по предельным состояниям второй группы - 1,00.
При расчете устойчивости естественных склонов значение γn следует принимать:
как для сооружения, которое может прийти в непригодное для эксплуатации состояние в случае разрушения склона;
в остальных случаях - 1,00.
8.17 Расчетное значение нагрузки определяют умножением нормативного значения нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке γf .
Нормативные значения нагрузок следует определять по нормативным документам на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Значение коэффициентов надежности по нагрузке γf при расчетах по предельным состояниям первой группы следует принимать в соответствии с приложением Д.
8.18 Значения коэффициентов надежности по материалу γm и грунту γg, применяемых для определения расчетных сопротивлений материалов и характеристик грунтов, устанавливаются нормами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Значения коэффициента условий работы γc, учитывающего тип сооружения, конструкции или основания, вид материала, приближенность расчетных схем, вид предельного состояния и другие факторы устанавливаются нормативными документами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Коэффициенты γm, γg, γc применяются в качестве сомножителя в расчетном значении R в числителе формулы (1).
8.19 Расчеты гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований по предельным состояниям второй группы следует производить с коэффициентом надежности по нагрузке γf, а также с коэффициентами надежности по материалу γm и грунту γg, равными 1,0, за исключением случаев, которые установлены нормативными документами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, конструкций и оснований.
8.20 Гидротехнические сооружения, их конструкции и основания, как правило, надлежит проектировать таким образом, чтобы условие (1) недопущения наступления предельных состояний соблюдалось на всех этапах строительства и эксплуатации, в том числе и в конце расчетного срока их службы.
Расчетные сроки службы основных гидротехнических сооружений, воспринимающих гидравлический напор, в зависимости от их класса должны приниматься равными:
для сооружений I и II классов - 100 лет;
для сооружений III и IV классов - 50 лет.
Допускается сроки службы основных сооружений, не влияющих на сохранность напорного фронта объекта и на возникновение гидродинамической аварии, назначать по решению заказчика.
Сроки службы второстепенных и временных сооружений устанавливает заказчик.
8.21 Расчеты конструкций и сооружений, как правило, следует производить с учетом нелинейных и неупругих деформаций, влияния трещин и неоднородности материалов, изменения физико-механических характеристик строительных материалов и грунтов основания во времени, поэтапности возведения и нагружения сооружений.
8.22 Выбор предельных состояний и методов расчета гидротехнических сооружений при оценке их надежности и безопасности осуществляется в соответствии с нормами проектирования отдельных видов сооружений и конструкций.
С целью более полного раскрытия неопределенностей по факторам, определяющим надежность и безопасность гидротехнических сооружений и конструкций, уточнения расчетных характеристик и расчетных схем, сочетаний нагрузок и воздействий, а также предельных состояний и оптимизации проектирования по методу предельных состояний допускается применение вероятностного анализа для обоснования принимаемых технических решений системы "сооружение - основание".