Нагрузки, действующие на сооружение
26. Нагрузки, действующие на сооружение. Сбор нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки. Учет собственного веса ДК.
В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки.
К постоянным нагрузкам следует относить:
а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
К длительным нагрузкам следует относить:
а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;
б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование;
Рекомендуемые материалы
в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт;
г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях;
д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;
е) вес слоя воды на плоских водонаполненных покрытиях;
ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями;
з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями;
и) вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов с пониженным нормативным значением, определяемым умножением полного нормативного значения вертикальной нагрузки от одного крана в каждом пролете здания на коэффициент: 0,5 — для групп режимов работы кранов 4К—6К; 0,6 — для группы режима работы кранов 7К; 0,7 — для группы режима работы кранов 8К. Группы режимов работы кранов принимаются по ГОСТ 25546—82;
к) снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением, определяемым умножением полного нормативного значения на коэффициент: 0,3 — для III снегового района, 0,5 — для IV района; 0,6 — для V и VI районов,
л) температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями;
м) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов:
н) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов.
К кратковременным нагрузкам следует относить:
а) нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене;
б) вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;
в) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями, кроме нагрузок, указанных выше;
г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением);
д) снеговые нагрузки с полным нормативным значением;
е) температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;
ж) ветровые нагрузки;
з) гололедные нагрузки.
К особым нагрузкам следует относить:
а) сейсмические воздействия;
б) взрывные воздействия;
в) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;
г) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и карстовых.
Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.
В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:
а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных,
б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
При учете сочетаний, включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на коэффициенты сочетаний, равные:
в основных сочетаниях для длительных нагрузок y1 = 0,95; для кратковременных y2 = 0,9;
в особых сочетаниях для длительных нагрузок y1 = 0,95; для кратковременных y2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом особую нагрузку следует принимать без снижения.
При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты y1, y2 вводить не следует.
Основными характеристиками нагрузок, установленными в настоящих нормах, являются их нормативные значения.
Нагрузка определенного вида характеризуется, как правило, одним нормативным значением. Для нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное (вводится в расчет при необходимости учета влияния длительности нагрузок, проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований).
Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке gf, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.
Снеговые нагрузки
Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия s следует определять по формуле
где s0 - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (следует принимать в зависимости от снегового района); m - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m следует принимать в соответствии с обязательным приложением 3 СНиП II-25-80).
Коэффициент надежности по нагрузке gf для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4. При расчете элементов конструкции покрытия, для которых отношение учитываемого нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия (включая вес стационарного оборудования) к нормативному значению веса снегового покрова s0 менее 0,8 gf следует принимать равным 1,6.
Ветровая нагрузка
Нормативное значение средней составляющей ветрового давления wm на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле
В лекции "Инновационные системы и их составляющие" также много полезной информации.
где w0 - нормативное значение ветрового давления (следует принимать в зависимости от ветрового района); k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (в зависимости от типа местности); с - аэродинамический коэффициент.
Предварительное определение нагрузки от собственного веса проектируемой несущей конструкции gс.в в зависимости от ее типа, пролета l, постоянной gн и временной pнвр нормативных нагрузок производят по формуле
Значения Kс.в. выбираются в зависимости от типов плоскостных деревянных конструкций и от пролета l по сводным таблицам.
После окончания разработки проекта конструкции определяют уточненное значение собственного веса конструкции g’с.в. Если g’с.в существенно превышает gс.в, то может потребоваться пересчет конструкции.
Чем меньше собственный вес конструкции, тем меньше затраты материалов. Однако необходимо отметить, что минимум собственного веса конструкции не может быть принят в качестве критерия для выбора экономически наиболее эффективных конструктивных решений и типов конструкций.
