Классификация нагрузок. Нормативные и расчёт­ные нагрузки

Нагрузки и воздействия на здания и сооружения в зависимости от продолжительности их действия делят на постоянные и временные. Последние, в свою очередь, подразделяются на длительные, крат­ковременные и особые.

Постоянными нагрузками являются собственный вес несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление грунтов, гидростатическое давление, воздей­ствие предварительного напряжения железобетонных конструкций.

К временным длительным нагрузкам относятся: вес стационар­ного оборудования на перекрытиях ‒ станков, аппаратов, двига­телей, ёмкостей и т.п.; вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование, давление газов, жидкостей, сыпучих тел в ёмкостях; нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильни­ках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных по­мещениях; температурные технологические воздействия от стацио­нарного оборудования; воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов; вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях, вес отложений производственной пыли, если не предусмотрены соответствующие мероприятия по ее удалению и др.

К временным кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями; вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудова­ния, климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций; нагрузки от транспортных средств; 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 и некоторые др.

К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воз­действия; нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологи­ческого процесса, временной неисправностью или поломкой обору­дования; нагрузки, обусловленные пожаром; воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (например, при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых и т. п.

По закону распределения различают нагрузки распределенные равномерно и неравномерно (по площади, кН/м² и по длине (погонные), кН/м) и сосредоточенные (кН)

Нагрузки в соответствии с нормами делятся также на нормативные и расчётные.

Нормативными называются нагрузки или воздействия близкие по величине к наибольшим возможным при нормальной эксплуата­ции зданий и сооружений. Их значения приводятся в нормах, либо вычисляются по известным характеристиках материалов при известных размерах конструкций или толщин материалов.

Изменчивость нагрузок в неблагоприятную сторону оценивают коэффициентом надёжности по нагрузке γ _f.

Степень ответственности зданий и сооружений учитывают путём введения в расчёт коэффициента надёжности по назначению , значение которого зависит от уровня ответственно­сти здания или сооружения.

На коэффициенты γ _f и надо умножать расчётные значения нагрузок, усилий или иных воздействий.

Расчётное значение нагрузки g для расчёта конструкции на проч­ность или устойчивость определяется путём умножения её норма­тивного значения g^п на коэффициенты γ _f и

(кН/м или кН/м²)

Здания и сооружения подвергаются одновременному действию различных нагрузок. Поэтому расчёт здания или сооружения в це­лом, либо отдельных его элементов, должен выполняться с учётом наиболее неблагоприятных сочетаний этих нагрузок или усилий, вы­званных ими. Неблагоприятные, но реально возможные сочетания нагрузок при проектировании выбираются в соответствии с реко­мендациями
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (п.6.1…6.2). В зависимости от состава учитываемых нагрузок различают сочетания:

· основные, включающие постоянные, длительные и кратковременные нагрузки

C_m = Σ P _пост + ψ _l Σ P _длит + ψ _t Σ P _крат,

где C, P = М, N, Q;

ψ – коэффициент сочетаний (если учитывается 1 кратковременная нагрузка, то ψ _l = ψ _t =1,0, если в сочетание входят 2 и более кратковременных нагрузок, то ψ _l = 0,95, ψ _t = 0,9);

· особые, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок

где - нагрузка для основного сочетания;

- нагрузка для особого сочетания;

Для особых сочетаний коэффициенты сочетаний для всех кратковременных нагрузок принимаются равными 0,8, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений в сейсмических районах и в нормах проектирования конструкций и оснований, т.е. ψ _l = 0,95, ψ _t = 0,80.