Mezní stav - stav konstrukce (konstrukce), ve kterém přestává vyhovovat provozním požadavkům [1] , to znamená, že buď ztrácí schopnost odolávat vnějším vlivům, nebo dochází k nepřijatelným deformacím či lokálnímu poškození [2] . Další provozování takového návrhu je nepřijatelné nebo nepraktické [3] .
Mezní stavy konstrukcí podle míry možných následků [4] se dělí [2] [5] takto:
Dále se rozlišují následující skupiny mezních stavů [5] :
Metoda mezních stavů je moderní metoda výpočtu stavebních konstrukcí, navazující na polopravděpodobnostní metody [4] .
V souladu s metodou výpočtu podle mezních stavů se namísto dříve používaného jediného součinitele bezpečnosti (podle metody dovolených napětí ) používá několik nezávislých součinitelů zohledňujících vlastnosti provozu konstrukce [7] , z nichž každý má určitý podíl na zajištění spolehlivosti konstrukce a záruky proti vzniku mezních stavů [8] .
Metoda mezního stavu, vyvinutá v SSSR a založená na výzkumu vedeném profesorem N. S. Streletským [4] , byla zavedena stavebními zákony a předpisy v roce 1955 [8] a v Ruské federaci je hlavní metodou pro výpočet stavebních konstrukcí [1]. .
Tato metoda se vyznačuje úplností posouzení únosnosti a spolehlivosti konstrukcí díky zohlednění [8] :
Výpočet konstrukce podle metody mezních stavů by měl zaručit, že mezní stav nenastane [4] .
Od roku 1955 jsou výpočty stavebních konstrukcí prováděny metodou mezních stavů. Mezní stavy jsou stavy, ve kterých stavba, budova nebo stavba přestávají splňovat stanovené požadavky v procesu výstavby a/nebo provozu. Ani jeden projekt staveb, budov a staveb v Sovětském svazu, poté v Ruské federaci, nebyl v praxi realizován bez výpočtů metodou mezních stavů.
Existují dvě skupiny mezních stavů.
První skupina se vyznačuje ztrátou stability a naprostou nevhodností pro další provoz. Tento výpočet umožňuje zabránit: 1) křehkosti, tažnosti, únavě nebo jinému porušení (výpočet pevnosti); 2) ztráta stability polohy konstrukce (výpočet pro převrácení nebo posunutí); 3) ztráta tvarové stability (výpočet pro obecnou nebo lokální stabilitu tenkostěnných prvků) atp.
Druhá skupina mezních stavů je charakterizována přítomností znaků, ve kterých není provoz stavby nebo stavby, byť obtížný, zcela vyloučen, t.j. je nevhodný pro běžný provoz. Výpočty pro tuto skupinu mezních stavů by měly zabránit nadměrným posunům (průhyby, sedání, úhly natočení, amplitudy vibrací), jakož i vzniku nebo nadměrnému otevírání trhlin v železobetonových konstrukcích.
Vznik jednoho nebo druhého mezního stavu závisí na velikosti vnějších zatížení a vlivů, fyzikálních a mechanických vlastnostech materiálů, provozních podmínkách konstrukcí a jejich prvků. Všechny tyto faktory však mají určitou variabilitu a mohou se lišit od faktorů stanovených stavebními zákony a předpisy. Proto byl při výpočtech metodou mezních stavů vyvinut a aplikován systém korekčních faktorů.