НАГРУЗКИ. (СНиП 2.01.07-85)

Основная характеристика нагрузки – это ее нормативное значение.

Нормативная нагрузка, регламентированная настоящими нормами, представляет собой наибольшее ее значение, которое может возникнуть при нормальной эксплуатации сооружения.

( g_n ; P_n )

Изменчивость нагрузки, которая может проявиться за время эксплуатации конструкций, учитывается коэффициентом надежности по нагрузке (γ_f), при учете которого определяется расчетная нагрузка

;

(1)

В большинстве расчетов γ_f >1, например, для собственной массы конструкций γ_f=1,05 – 1,2; для снеговой нагрузки γ_f=1,4 – 1,6. В ряде случаев коэффициент надежности по нагрузке может быть меньше 1, если это ухудшает условия работы конструкции. Например, собственная масса конструкции при расчете на скольжение, всплытие, опрокидывание принимается с γ_f=0,9.

5.1. Постоянные и временные нагрузки. Сочетание
нагрузок.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки делятся на постоянные и временные.

Постоянные нагрузки передаются на конструкцию в течение всего срока ее эксплуатации. К ним относятся собственный вес конструкций, давление грунтов.

Временные нагрузки действуют в какие-то определенные периоды более или менее продолжительные. Они разделяются на:

1. длительные;

2. кратковременные;

3. особые.

Длительные нагрузки – это вес стационарного оборудования, давление жидкости, газов, сыпучих материалов в емкостях, а также нагрузки в складских помещениях, архивах, библиотеках и т.п. Нормы устанавливают часть длительно действующей нагрузки в жилых домах, служебных и бытовых помещениях, часть нагрузки снеговой также относят к длительной.

Кратковременные нагрузки – это вес людей, нагрузки от оборудования, часть нагрузок в жилых и общественных зданиях, часть снеговой нагрузки, ветровая нагрузка и др.

Особые нагрузки действуют в особый период. Сюда относятся: сейсмические и взрывные воздействия, аварийные нагрузки и др.

Нагрузки учитываются в сочетаниях, которые наиболее реально могут встретиться при том или ином расчете. В зависимости от учитываемого состава нагрузок СНиП предлагает различать два вида сочетаний:

· основные – состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

· особые – состоящие из постоянных, длительных и кратковременных и особых нагрузок;

В зависимости от вида сочетания и количества нагрузок, вводимых в расчет, последние принимаются с коэффициентом сочетаний (ψ).

Так, основные сочетания рассматриваются в двух вариантах:

1. постоянная нагрузка + одна временная нагрузка при ψ=1;

2. постоянная (ψ₁=1) + две или более временных (ψ₂=0,9).

При особом сочетании:

Постоянная (ψ₁=1) + временная длительная (ψ₂=0,95) + кратковременная (ψ₃=0,8) + особая (ψ₄=1).

При расчете конструкций чаще в сочетаниях учитывают не нагрузки, а полученные от этих нагрузок расчетные усилия с упомянутыми выше коэффициентами сочетаний.

При определении расчетного значения нагрузки ее значение следует умножать на коэффициент надежности по назначению (γ_n), значение которого зависит от класса ответственности здания или сооружения. Степень ответственности здания или сооружения определяется размером материального и социального ущерба при достижении конструкциями предельного состояния. Установлены три класса ответственности зданий и сооружений:

класс I, γ_n=1 – здания и сооружения, имеющие обоснованное народнохозяйственное и социальное значение (главные корпуса ТЭС, АЭС, телевизионные башни, резервуары для нефтепродуктов, мосты, крытые спортивные сооружения с трибунами, цирки, крытые рынки, театры, кинотеатры, учебные заведения, архивы и т.п.

класс II, γ_n=0,95 – здания и сооружения промышленного и гражданского строительства ( не входящие в классы I и III)

класс III, γ_n=0,9 – складские помещения без процессов сортировки и упаковки, одноэтажные жилые дома, временные здания и сооружения. Сбор нагрузок рекомендуется производить в табличной форме.

Таблица 1. Сбор нагрузок

Нагрузка	Нормативное значение, Н/м2	Коэф. надежности по нагрузке, γf	Коэф. надежности по назначению, γn	Расчетне значение, Н/м2
А. Постоянная: 1) 2) 3)	gn,1 gn,2 gn,3	gf,1 gf,2 gf,3	gn	g1 g2 g3
Итого:
Б. Временная: 1)длительная 2)кратковременная	Vn,l Vn,sh	gf,1 gf,2	gn	Vl Vsh
Итого:
Полная нагрузка в том числе: -нагрузка продолжительного действия -кратковременная нагрузка

6. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
МАТЕРИАЛОВ

Сопротивление материалов силовым воздействиям характеризуется его нормативным сопротивлением (R_n). Это основная прочностная характеристика, которая в зависимости от механических свойств материала принимается либо по пределу текучести, либо по временному сопротивлению. Нормативное сопротивление определяется экспериментально путем выборочных испытаний образцов стандартных размеров. По существу – это браковочный минимум прочностных свойств материалов. Вероятность, с которой обеспечивается нормативное сопротивление, должно составлять не менее 95%.

Расчетное сопротивление – это прочностная характеристика материалов, в которой учитывается изменчивость его механических свойств с помощью коэффициента надежности по материалу ( γ_m). Величина расчетного сопротивления определяется делением R_n на коэффициент γ_m.

(2)

Коэффициент γ_m установлен СНиП. Так, для сталей в металлических конструкциях γ_s =1,025 – 1,15; для арматурных сталей γ_s=1,05 – 1,20; для бетона при сжатии γ_bc=1,3; для бетона при растяжении γ_bt=1,5 и т.д.

Условия работы конструкции под нагрузкой учитываются коэффициентами условий работы материала (γ_i). Его вводят тогда, когда факторы, влияющие на переход конструкций в предельное состояние, нельзя учесть при расчете прямым путем. Для наиболее распространенных видов конструкций γ_i=1, но по нормам его значение может быть как меньше, так и больше единицы и он регламентируется соответствующими нормами. Например, если условия работы конструкции из бетона или железобетона благоприятны для нарастания прочности бетона γ_bi=1, неблагоприятны - γ_bi=0,9 и т.д.

7. СУЩНОСТЬ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО
ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. ОБЩИЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ.