Нагрузки и воздействия на строительные конструкции

Для специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Разработала преподаватель Гамзина И.В.
Цель: Поэтапное изучение темы 2.1 «Проектирование строительных конструкций»
Задача: Изучить основы проектирования строительных конструкций
План:
Нагрузки и воздействия
Классификация нагрузок
Сочетание нагрузок

1. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

Настоящие нормы распространяются на проектирование строительных конструкций и оснований зданий и сооружений и устанавливают основные положения и правила по определению и учету постоянных и временных нагрузок и воздействий, а также их сочетаний.
Нагрузки и воздействия на строительные конструкции и основания зданий и сооружений, отличающихся от традиционных, допускается определять по специальным техническим условиям.

2

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.
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 t, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию и принимаемый:

3

2. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК

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.

Постоянные нагрузки

а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.

4

Длительные нагрузки

а) вес временных перегородок

б) вес стационарного оборудования

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 водонаполненных плоских покрытиях;

ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями;

5

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;

к) снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного расчетного значения на коэффициент 0,5;

л) температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями.

м) воздействия, обусловленные деформациями основания;

н) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов.

6

Кратковременные нагрузки

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;

г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования;

д) снеговые нагрузки с полным расчетным значением;

е) температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;

ж) ветровые нагрузки;

з) гололедные нагрузки.

7

Особые нагрузки
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 в карстовых.

8

9

3. СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК

Временные нагрузки с двумя нормативными значениями следует включать в сочетания как длительные - при учете пониженного нормативного значения, как кратковременные - при учете полного нормативного значения.

10

11

12

Нормативное значение веса конструкций заводского изготовления следует определять на основании стандартов, рабочих чертежей, других строительных конструкций и грунтов - по проектным размерам и удельному весу материалов и грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений.

КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ ПО НАГРУЗКЕ

Конструкции:
Металлические -1.05
бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3) -1.1

железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные
бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засылки, стяжки и т.п.), выполняемые:
в заводских условиях -1.2

на строительной площадке - 1.3

13

КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ ПО НАГРУЗКЕ

Грунты:

В природном залегании - 1.1

Насыпные - 1.15


При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует произвести расчет, принимая для веса конструкции или ее части коэффициент надежности по нагрузке t = 0,9.

Для металлических конструкций, в которых усилия от собственного веса превышают 50 % общих усилий, следует принимать t = 1,1.

14

НАГРУЗКИ ОТ ОБОРУДОВАНИЯ, ЛЮДЕЙ, СКЛАДИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ.

Варианты загружения перекрытий этими нагрузками следует принимать в соответствии с предусмотренными условиями возведения и эксплуатации зданий.

Если данных об условиях недостаточно, то:

сплошное загружение принятой нагрузкой;

неблагоприятное частичное загружение при расчете конструкций и оснований, чувствительных к такой схеме загружения;

отсутствие временной нагрузки.

Нагрузки от оборудования, складируемых материалов и изделий устанавливаются в строительном задании на основании технологических решений, в котором должны быть приведены:

15

а) возможные на каждом перекрытии и полах на грунте места расположения и габариты опор оборудования, размеры участков складирования и хранения материалов и изделий.

б) нормативные значения нагрузок и коэффициенты надежности по нагрузке; для машин с динамическими нагрузками - нормативные значения инерционных сил и коэффициенты надежности по нагрузке для инерционных сил.

полные нормативные значения эквивалентных равномерно распределенных нагрузок для производственных и складских помещений следует принимать:

- для плит и второстепенных балок не менее 3,0 кПа
- для ригелей, колонн и фундаментов - не менее 2,0 кПа.

16

17

18

19

Нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены.
Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа (50 кгс/м2).

Коэффициенты надежности по нагрузке t для равномерно распределенных нагрузок следует принимать:
1,3 - при полном нормативном значении менее 2,0 кПа;
1,2 - при полном нормативном значении 2,0 кПа и более.

Вопросы для самоконтроля:
1. Какие нагрузки относятся к постоянным?
2. Какие нагрузки относятся к временным?
3. Что такое особое сочетание нагрузок?
4. Коэффициент надежности по нагрузке.

20