Rajatila - rakenteen (rakenteen) tila, jossa se ei enää täytä käyttövaatimuksia [1] , eli joko menettää kykynsä vastustaa ulkoisia vaikutuksia tai saa ei-hyväksyttäviä muodonmuutoksia tai paikallisia vaurioita [2] . Tällaisen rakenteen jatkokäyttöä ei voida hyväksyä tai se on epäkäytännöllistä [3] .
Rakenteiden rajatilat mahdollisten seurausten asteen mukaan [4] on jaettu [2] [5] seuraavasti:
Myös seuraavat rajatilojen ryhmät erotetaan [5] :
Rajatilamenetelmä on nykyaikainen rakennusten rakenteiden laskentamenetelmä , joka liittyy puolitodennäköisyysmenetelmiin [4] .
Rajatilojen laskentamenetelmän mukaisesti aiemmin käytetyn yhden turvatekijän sijaan ( sallittujen jännitysten menetelmän mukaan ) käytetään useita riippumattomia kertoimia ottaen huomioon rakenteen toiminnan ominaisuudet [7] , joista jokaisella on tietty osuus rakenteen luotettavuuden varmistamisessa ja takeet rajatilojen esiintymisestä [8] .
Neuvostoliitossa kehitetty rajatilamenetelmä, joka perustuu professori N. S. Streletskyn [4] johtamaan tutkimukseen , otettiin käyttöön rakennusmääräyksissä ja määräyksissä vuonna 1955 [8] , ja Venäjän federaatiossa se on pääasiallinen rakennusten laskentamenetelmä [1] . .
Tälle menetelmälle on ominaista rakenteiden kantokyvyn ja luotettavuuden arvioinnin täydellisyys, koska se ottaa huomioon [8] :
Rajatilojen menetelmän mukaisen rakenteen laskennan pitäisi taata, että rajatilaa ei esiinny [4] .
Vuodesta 1955 lähtien rakennusten rakenteiden laskelmia on tehty rajatilamenetelmällä. Rajatilat ovat tiloja, joissa rakenne, rakennus tai rakennelma lakkaa täyttämästä määriteltyjä vaatimuksia rakentamisen ja/tai käytön aikana. Neuvostoliiton, silloisen Venäjän federaation, rakennus-, rakennus- ja rakenneprojektia ei toteutettu käytännössä ilman rajatilamenetelmää käyttäviä laskelmia.
Rajatiloja on kaksi ryhmää.
Ensimmäiselle ryhmälle on ominaista vakauden menetys ja täydellinen sopimattomuus jatkokäyttöön. Tämä laskelma mahdollistaa: 1) haurauden, sitkeyden, väsymisen tai muun vaurion (lujuuslaskenta); 2) rakenteen asennon vakauden menetys (laskennan kaatumisesta tai liukumisesta); 3) muodon stabiilisuuden menetys (ohutseinäisten elementtien yleisen tai paikallisen stabiilisuuden laskenta) jne.
Toiselle rajatilojen ryhmälle on tunnusomaista sellaisten merkkien läsnäolo, joissa rakenteen tai rakenteen toiminta, vaikka se on vaikeaa, ei ole täysin poissuljettua, ts. se ei sovellu normaaliin toimintaan. Tämän rajatilaryhmän laskelmien tulisi estää liialliset siirtymät (poikkeamat, painumat, kiertokulmat, tärinän amplitudit) sekä halkeamien muodostuminen tai liiallinen avautuminen teräsbetonirakenteissa.
Jonkin toisen rajatilan alkaminen riippuu ulkoisten kuormien ja vaikutusten suuruudesta, materiaalien fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista, rakenteiden ja niiden elementtien käyttöolosuhteista. Mutta kaikilla näillä tekijöillä on tietty vaihtelu ja ne voivat poiketa rakennusmääräysten ja -määräysten määrittämistä. Siksi rajatilojen menetelmällä tehdyissä laskelmissa on kehitetty ja sovellettu korjauskertoimien järjestelmä.