НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ
Назначение несущих конструктивных элементов здания (или несущих конструкций) — воспринимать все виды нагрузок и воздействий силового характера, которые могут возникать в здании, и передавать их через фундаменты на грунт.
Назначение ограждающих конструктивных элементов здания (или ограждающих конструкций) — изолировать пространство здания от внешней среды, разделять это пространство на отдельные помещения и защищать («ограждать») эти помещения и пространство здания в целом от всех видов воздействий несилового характера.
Нагрузками называют внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, снеговых отложений, людей и т.п.), действующие на конструкции зданий и сооружений [4].
К воздействиям относятся нагрузки, изменения температуры, влияния окружающей среды, действие ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, вызывающие изменения напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. При проведении расчетов воздействия могут учитываться как эквивалентные нагрузки.
Нагрузки и воздействия на конструкции определяются по СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [4].
Воздействияпо своему характеру делятся на две группы: силовые и несиловые. К силовым (или механическим) относятся нагрузки от собственной массы частей здания, от людей, мебели, оборудования, снеговых отложений, давления ветра и т. п.
|
|
|
Воздействия несилового характера - это атмосферные осадки, потоки тепла и влаги, вызванные разностями температур или разностями потенциалов влажности наружного и внутреннего воздуха, шум и вибрация, инфильтрация воздуха через неплотности и т. п.
Определение нагрузок на конструкции
Нагрузки, действующие на конструкцию, являются по отношению к ней внешними силами. Они могут быть приложены к элементам конструкции в отдельных точках, а могут распределяться (равномерно или неравномерно) по их поверхности или по объему.
По способу приложения различают нагрузки сосредоточенные, линейные и распределенные.
Если нагрузки приложены к малому участку поверхности элемента, так что площадь или длина площадки загружения мала по сравнению с площадью или длиной элемента, то в расчетных схемах такие нагрузки считают сосредоточенными F, [кН].
Нагрузки, приложенные к участкам больших размеров, в расчетных схемах считают линейными q, [кН/м] или распределенными по поверхности q, [кПа; кН/м2].
Если сплошная нагрузка имеет различную интенсивность или разную ширину площадки загружения, то на расчетной схеме она представляется неравномерно распределенной.
|
|
|
По характеру различают нагрузки: статические и динамические (ударные, вибрационные, сейсмические).
Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения Pn – основные базовые характеристики, устанавливаемые соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование.
Нормативные постоянные нагрузки принимаются по проектным значениям параметров конструкций и по средним значениям плотности материалов. Нормативные временные технологические и монтажные нагрузки устанавливаются по наибольшим значениям, предусмотренным для нормальной эксплуатации; снеговые и ветровые — по средним из ежегодных неблагоприятных значений или по неблагоприятным значениям, соответствующим определенному среднему периоду их повторений.
Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта называется расчетным.
Расчетное значение нагрузки P равно произведению ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γf, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию: P = Pn · γf.
Коэффициент надежности по нагрузкеγf учитывает в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений.
|
|
|
При расчете по предельным состояниям 1-й группы коэффициенты надежности γf принимаются по нормам проектирования [4].
При расчете по предельным состояниям 2-й группы, а также для особых сочетаний нагрузок, коэффициент γf принимается равным единице.
В зависимости от продолжительности действия различают нагрузки постоянные Pd и временные, в том числе длительные Pl, кратковременные Pt, особые Ps.
Нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо малы по сравнению с их средними значениями, называются длительными.
Нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы сооружения, называют кратковременными.
Особыми называются нагрузки и воздействия (например, взрыв, столкновение с транспортными средствами, авария оборудования, пожар, землетрясение и отказ работы несущего элемента конструкций), создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями.
Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, перевозке конструкций и в процессе строительства, считаются кратковременными.
|
|
|
К постоянным Pd нагрузкам относятся:
а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок);
в) гидростатическое давление;
Длительные Pl нагрузки:
а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;
б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, емкостей, трубопроводов, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин, 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 т.п.;
д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;
е) вес слоя воды на плоских водонаполненных покрытиях;
ж) вес отложений производственной пыли, если не предусмотрены мероприятия по ее удалению;
з) пониженные нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий, устанавливаемые при необходимости учета влияния длительности нагрузок и при проверке на выносливость;
и) воздействия при деформациях основания;
к) воздействия при изменении влажности, усадке и ползучести материалов.
Кратковременные нагрузки Pt :
а) нагрузки от оборудования 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 ранее указанных в пп. а, б, г, д длительных нагрузок;
г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, включая вес транспортируемых грузов;
д) нагрузки от транспортных средств;
е) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки.
Особые нагрузки Ps :
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 или оседанием его в районах горных выработок;
д) нагрузки, обусловленные пожаром;
е) нагрузки от столкновений транспортных средств с частями сооружения.
При расчете конструкций следует учитывать наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок. Расчетными сочетаниями нагрузок называются все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта. Такие сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок.
Различают сочетания нагрузок:
а) основные - состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;
б) особые - состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
Коэффициент, учитывающий уменьшение вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений, называется коэффициентом сочетаний нагрузок.
Для основных и особых сочетаний нагрузок вводится коэффициент сочетаний длительных нагрузок ψl.
Для равномерно распределенных длительных нагрузок
ψl1 = 1,0; ψl2 = ψl3 = … = 0,95;
где ψl1 - коэффициент сочетаний, соответствующий основной длительной нагрузке; ψl2; ψl3 - коэффициенты для остальных длительных нагрузок. Для остальных нагрузок ψl = 1,0.
Для основных сочетаний применяются коэффициенты сочетания кратковременных нагрузок:
ψt1 = 1,0; ψt2 = 0,9; ψl3 = … = 0,7;
где ψt1 - коэффициент сочетаний, соответствующий основной кратковременной нагрузке; ψt2 ; ψt3 и т.д. – коэффициенты сочетаний, соответствующие второй, третьей и т.д. кратковременным нагрузкам.
Для особых сочетаний коэффициенты сочетаний ψs для всех кратковременных нагрузок принимаются равными 0,8.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 3473; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!