Какие виды нагрузок относятся к длительным
Перейти к содержимому

Какие виды нагрузок относятся к длительным

  • автор:

КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются в соответствии с главой СНиП 2.01.07-85* на постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые).

Постоянными являются нагрузки, которые при строительстве и эксплуатации сооружения действуют постоянно. Временными являются нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать.

Постоянные нагрузки

К постоянным нагрузкам относятся:

  • • вес частей зданий и сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
  • • вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;
  • • сохраняющиеся усилия от предварительного напряжения в конструкциях или в основаниях.

Временные нагрузки

Временные нагрузки оказывают различное влияние на конструкции в зависимости от продолжительности их действия. Длительное действие нагрузок может приводить к снижению прочности материала, из которого изготовлена конструкция, или увеличению его пластических деформаций. Поэтому временные нагрузки разделяют на длительные, кратковременные и особые.

К временным длительным нагрузкам относятся:

  • • вес временных перегородок;
  • • вес стационарного оборудования: станков, аппаратов и др.;
  • • нагрузки на перекрытия в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, архивах, библиотеках и подобных помещениях;
  • • нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий с пониженными нормативными значениями, приведенными в табл. 3 СНиП 2.01.07-85*;
  • • снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного расчетного значения на коэффициент 0,5.

В СНиП 2.01.07-85* приведено более 10 видов длительных нагрузок, здесь рассмотрены и сокращенно изложены наиболее распространенные.

К кратковременным нагрузкам относятся:

  • • нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий с полными нормативными значениями;
  • • снеговые нагрузки с полным расчетным значением;
  • • нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (мостовых и подвесных кранов, тельферов, погрузчиков ит.п.);
  • • нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и возведении конструкций, при монтаже и перестановке оборудования, а также нагрузки от веса временно складируемых на строительстве изделий и материалов (за исключением нагрузок в местах, специально предназначенных для складирования и хранения материалов); кратковременные нагрузки от веса насыпного грунта и др.;
  • • нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах;
  • • ветровые нагрузки;
  • • температурные и климатические воздействия.

Так же как и длительные нагрузки, кратковременные перечислены сокращенно и описаны упрощенно, более подробно см. СНиП 2.01.07-85*.

К особым нагрузкам относятся:

  • • сейсмические и взрывные воздействия;
  • • нагрузки, вызываемые резким нарушением технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;
  • • воздействия неравномерных деформаций, сопровождающиеся изменением структуры грунта (например, деформации проса- дочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаивании); воздействия деформации земной поверхности в районах влияния горных выработок и в карстовых районах.

Как уже отмечалось, все перечисленные нагрузки могут принимать нормативные и расчетные величины (значения). Рассмотрим, как определяются те и другие нагрузки.

2.4. Нагрузки и воздействия на здание и его конструктивные элементы

В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие различных нагрузок. Внешние воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые или воздействия среды.

Рис. 2.7. Нагрузки и воздействия на здание

К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:

постоянные – от собственного веса (массы) элементов здания, давления грунта на его подземные элементы;

временные (длительные) – от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);

кратковременные – от веса (массы) подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), людей, мебели, снега, от действия ветра;

особые – от сейсмических воздействий, воздействий в результате аварий оборудования и т.п.

К несиловым относятся:

температурные воздействия, вызывающие изменения линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит в свою очередь к возникновению силовых воздействий, а также влияющие на тепловой режим помещения;

воздействия атмосферной и грунтовой влаги, а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и в воздухе помещений, вызывающие изменение свойств материалов из которых выполнены конструкции здания;

движения воздуха вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещений, изменение их влажностного и теплового режима;

воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация) вызывающие в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхностных слоев материала, конструкций, изменение светового и теплового режима помещений;

воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явлении коррозии);

биологические воздействия, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;

воздействие звуковой энергии (шума) и вибрации от источников внутри или вне здания.

По месту приложения усилий нагрузки разделяются на сосредоточенные (например, вес оборудования) и равномернораспределенные (собственный вес, снег).

По характеру действия нагрузки могут быть статическими, т.е. постоянными по величине во времени и динамическими (ударными).

По направлению – горизонтальные (ветровой напор) и вертикальные (собственный вес).

Т.о. на здание действует самые различные нагрузки по величине, направлению, характеру действия и месту приложения.

Может получится такое сочетание нагрузок, при котором все они будут действовать в одном направлении, усиливая друг друга. Именно на такие неблагоприятные сочетания нагрузок рассчитывают конструкции здания. Нормативные значения всех усилий действующих на здание, приведенных в ДБН или СНиПе.

Следует помнить, что воздействия на конструкции начинаются с момента их изготовления, продолжаются при транспортировке, в процессе возведения здания и его эксплуатации.

Виды нагрузок и воздействий

СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» Актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85*:

1.4 При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

4 Общие требования

4.1 Основными характеристиками нагрузок, установленными в настоящих нормах, являются их нормативные (базовые) значения.

При необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований, кроме того, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности определяются следующим образом:

а) при расчете по предельным состояниям 1-й группы – в соответствии с 7.2-7.4, 8.1.4, 8.2.2, 8.3.4, 8.4.5, 9.8, 10.12, 11.1.12, 12.5, 13.8;

б) при расчете по предельным состояниям 2-й группы – принимаются равными единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

4.3 В особых сочетаниях (см. 6.2) коэффициент надежности по нагрузке для постоянных, длительных и кратковременных нагрузок следует принимать равным единице, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах.

4.4 Расчетные значения климатических нагрузок и воздействий (снеговые и гололедные нагрузки, воздействия ветра, температуры и др.) допускается назначать в установленном порядке на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства.

4.5 При расчете конструкций и оснований для условий возведения зданий и сооружений расчетные значения снеговых, ветровых, гололедных нагрузок и температурных климатических воздействий следует снижать на 20 %.

5 Классификация нагрузок

5.1 В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные Рd и временные (длительные Рl, кратковременные Рt, особые Рs) нагрузки.

5.2 Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки.

Нагрузки, возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии с указаниями 5.3–5.6.

5.3 К постоянным Рd 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;
в) гидростатическое давление.

Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.

5.4 К длительным Рl 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;

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 не предусмотрены соответствующие мероприятия по ее удалению;

з) пониженные нагрузки, перечисленные в 4.1;

и) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов;

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

5.5 К кратковременным нагрузкам Рt 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 в 5.4, а, б, г, д;

г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением), включая вес транспортируемых грузов;

д) нагрузки от транспортных средств;
е) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки.

5.6 К особым Рs 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 (например, при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых;

д) нагрузки, обусловленные пожаром;
е) нагрузки от столкновений транспортных средств с частями сооружения.

Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или в задании на проектирование.

Виды нагрузок и воздействий на здание

Виды нагрузок и воздействий на здание

Здание подвергается различным нагрузкам и воздействиям.

В ходе проектирования нужно учесть всё, чему здание должно сопротивляться, дабы не терять своих эксплуатационных и прочностных качеств. Нагрузками принято считать внешние механические силы, действующие на здание, а воздействиями — внутренние явления. Для уяснения вопроса проклассифицируем все нагрузки и воздействия по следующим признакам.

По продолжительности действия:

  • постоянные — собственная масса конструкции, масса и давление грунта в насыпях или засыпках;
  • длительные — масса оборудования, перегородок, мебели, людей, снеговая нагрузка, сюда же относятся воздействия, обусловленные усадкой и ползучестью строительных материалов;
  • кратковременные — температурные, ветровые и гололёдные климатические воздействия, а также связанные с изменением влажности, солнечной радиацией;
  • особые — нормируемые нагрузки и воздействия (например, сейсмические, при воздействии пожара и пр.).

Среди проектировщиков существует также термин полезная нагрузка, значение которого в нормативных документах не закреплено, но термин бытует в практике строительства. Под полезной нагрузкой подразумевается сумма некоторых временных нагрузок, которые всегда присутствуют в здании: люди, мебель, оборудование. Например, для жилого дома она составляет 150. 200 кг/м 2 (1,5. 2 мПа), а для офисного — 300. 600 кг/м 2 (3. 6 мПа).

По характеру работы:

  • статические — собственная масса конструкции, снеговой покров, оборудование;
  • динамические — вибрация, порыв ветра.

По месту приложения усилий:

  • сосредоточенные — оборудование, мебель;
  • равномерно распределённые — масса конструкции, снеговой покров.

По природе воздействия:

  • нагрузки силового характера (механические) — это нагрузки, которые вызывают реактивные силы; к этим нагрузкам относятся все выше приведённые примеры;
  • воздействия несилового характера:
    • перемены температур наружного воздуха, что вызывает линейные температурные деформации конструкций здания;
    • потоки парообразной влаги из помещений — влияют на материал наружных ограждений;
    • атмосферная и грунтовая влага, химически агрессивное воздействие окружающей среды;
    • солнечная радиация;
    • электромагнитное излучение, шум и т.п., влияющие на здоровье человека.

    Все нагрузки силового характера закладываются в инженерные расчёты. Влияние воздействий несилового характера также обязательно учитывается при проектировании. Посмотрим, например, как температурное воздействие влияет на конструкцию. Дело в том, что под влиянием температуры конструкция стремится сжаться или расшириться, т.е. измениться в размерах. Этому препятствуют другие конструкции, с которыми данная конструкция связана. Следовательно, в тех местах, где конструкции взаимодействуют, возникают реактивные силы, которые нужно воспринять. Также в протяжённых зданиях необходимо предусмотреть зазоры.

    Расчётам подвергаются и другие воздействия: расчёт на паропроницание, теплотехнический расчёт и т.д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *