Воздействия. Нормативные и расчётные значения

Воздействия – это нагрузки, усилия, приложенные к конструкции (прямое воздействие), или вынужденные деформации (косвенное воздействие), возникшие в результате изменения температуры. Величины воздействий определяются строительными нормами СНиП 2.01.07-85 с учётом изменения №1 (от 11.06.2004г.)

Воздейсвия

Постоянные/временные

- длительные; - средней длительности; - кратковременные; - особые.

К постоянным нагрузкам относятся вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих конструкций.

К длительным нагрузкам относятся:

· вес временных перегородок, подливок под оборудование;

· вес стационарного оборудования;

· нагрузки от складируемых материалов и стеллажного оборудования;

· снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением.

К кратковременным нагрузкам относятся:

· снеговые нагрузки с полным нормативным значением;

· ветровые нагрузки;

К особым нагрузкам следует отнести:

· сейсмические воздействия;

· взрывные воздействия.

Каждая нагрузка имеет нормативное и расчётное значение. Нормативное значение обозначается индексом «k», расчётное – «d».

Нормативные нагрузки являются исходными значениями. Постоянные нормативные нагрузки вычисляются по значениям собственного веса и объёма конструкций и других элементов. Временные нормативные нагрузки определяются в результате обработки данных многолетних наблюдений и измерений.

Нормативные нагрузки учитываются при расчете по второй группе предельных состояний.

Расчётные нагрузки определяются на основе нормативных с учётом их возможной переменчивости, особенно в большую сторону.

Расчётное значение воздействий (F_d) следует определять путём умножения нормативного значения (F_k) на коэффициент надёжности для воздействий (γ_f).

в частности:

• для постоянных воздействий ;

• для временных воздействий или

где γ_Q, γ_G - коэффициент надёжности для воздействий, учитывающих возможность неблагоприятных воздействий, неточностей их моделирования.

 

Расчётные ситуации. При расчёте деревянных конструкций следует предусматривать все расчётные ситуации и случаи нагружения, и выбирать наиболее неблагоприятные расчётные случаи, для которых проверяются условия соответствующих предельных состояний.

Таблица 4.2 Расчётные значения нагрузок в сочетаниях

Расчётная комбинация	Постоянная нагрузка Gd	Временные нагрузки Qd	Особые нагрузки Dd
первая	все остальные
Основная Особая				-

При расчёте по I группе предельных состояний

основная комбинация

особая комбинация

При учёте сочетаний, включающие постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчётные значения временных нагрузок следует умножать на коэффициент сочетания y_i, равные

· в основных сочетаниях для длительных нагрузок y_Q=0,95; для кратковременных y_Q=0,9;

· в особых сочетаниях для длительных y _Q=0,95, для кратковременных y _Q=0,8.

Постоянные воздействия

Постоянная нормативная нагрузка g_k, действующая на конструкции, состоит из двух частей:

· нагрузок от всех элементов и материалов, поддерживаемых данной конструкцией;

· нагрузка от собственного веса основной рассчитываемой конструкции.

При предварительном расчете нагрузку от собственного веса рассчитываемой конструкции можно определить приближенно, используя эмпирическую формулу.

,

где - постоянная нагрузка от веса поддерживаемых элементов; - снеговая нагрузка; - коэффициент собственного веса;

Постоянная расчетная нагрузка равна произведению нормативной на коэффициент надёжности для постоянных воздействий

Таблица 4.3 Значение коэффициента в зависимости от вида нагрузки

Вид нагрузки	Значение коэффициента
Нагрузка от собственного веса деревянных конструкций		1,1
Нагрузки от утеплителя, кровли, стяжек, выполняемых в заводских условиях	1,2
Нагрузки от утеплителя, кровли, стяжек, выполняемых в построечных условиях	1,3

Снеговая нагрузка

Нормативная снеговая нагрузка определяется с учетом нормативного веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности , который даётся в нормах в зависимости от снегового района и особенностей формы покрытия .

Республика Беларусь разделена согласно изменению №1 к СНиП 2,01,07-85 «Нагрузки и воздействия» разделена на 2 снеговых района: IБ с кПа, IIБ с кПа.

Коэффициент , учитывающий уклон и другие особенности формы покрытия, определяется:

• при двухскатных или односкатных покрытиях, имеющих угол наклона при а при промежуточных углах наклона определяется интерполяцией.

• при сводчатых покрытиях по сегментным фермам или аркам равномерная снеговая нагрузка определяется с учётом коэффициентов и (рис. 4.1(а)).

• при стрельчатой форме (рис.4.1 (б)) определяется как на двухскатные, условно считая покрытие двухскатным по плоскостям, проходящим через хорды осей полуарок, если ; при , нагрузка определяется как на сегментные покрытия.

; , где - угол покрытия, град.

Рис. 4.1. Определение снеговой нагрузки

Расчетная снеговая нагрузка равна произведению нормативной нагрузки на коэффициент надежности для снеговых воздействий (в старых нормативных документах 1,4). Если отношение нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытий к нормативному значению веса снегового покрова So менее 0,8 .

В 2004 г. изданы строительные нормы «Нагрузки и воздействия» в России. Вся Российская федерация разделена на 8 снеговых районов, для которых даны значения расчетных значений Sg веса снегового покрова 1м² горизонтальной поверхности. Нормативное значение снеговой нагрузки определяется умножением расчетного значения на 0,7.

 

 

Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветровой нагрузки определяется умножение нормативного давления ветра на коэффициент, учитывающий высоту здания и аэродинамический коэффициент, учитывающий его форму:

- нормативное значение ветрового давления (оно направлено перпендикулярно поверхностям покрытия и стен и зависит от ветрового района страны); - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (для большинства зданий из дерева и пластмасс, высота которых не превышает 10м, =1); - аэродинамический коэффициент (зависит от формы здания, его абсолютных и относительных размеров, уклонов, относительных высот покрытия).

Для большинства скатных покрытий, угол наклона не превышает , ветровая нагрузка действует в виде отсоса. Ветровая нагрузка должна обязательно учитываться при расчёте стоек, конструкций треугольной и стрельчатой формы.

Расчётная ветровая нагрузка равна нормативной, умноженной на коэффициент надёжности .