Определение нагрузок и их сочетаний при проектировании строит.конструкций

В зависимости от продолжительности действия нагрузок различают постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

Постоянные:

- собственный вес частей конструкций и сооружений;

- вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;

- сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения;

- воздействие от предварительного напряжения.

Временные нагрузки. Длительные:

- вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;

- вес стационарного оборудования;

- нагрузки на перекрытия складируемых материалов;

- температурные технолог-е воздействия от технологического оборудования;

- вес отложения производственной пыли;

- нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия и т.д.

К кратковременным нагрузкам следует относить:

- нагрузки от оборудования, возник. в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах;

- вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;

- нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования;

- снеговые нагрузки;

- ветровые нагрузки;

- гололедные нагрузки.

К особым нагрузкам относятся:

- сейсмические воздействия;

- взрывные воздействия;

- нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;

- воздействия, обусловленные деформациями основания (грунт)

Расчетные нагрузки получаются умножением нормативной нагрузки на соответствующий этой нагрузке коэффициент надежности по нагрузке.

Сочетания нагрузок. Расчет к-ций следует выполнять с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий (для сечений, элементов, конструкций и их соединений, либо для всего здания и сооружения в целом).

В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:

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

– особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и 1-ой из особых нагрузок и воздействий.

Чем больше нагрузок в сочетании при одновременном их действии, тем меньше вероятность появления их наибольших значений в этом сочетании.

Уменьшение вероятности одновременного превышения несколькими нагрузками их расчетных значений по сравнению с вероятностью превышения одной нагрузкой ее расчетного значения учитывается коэффициентом сочетаний нагрузок.

Постоянные нагрузки в любом сочетании принимаются с к-том сочетания = 1.

 

При расчете конструкций на основные сочетания, содержащие одну временную нагрузку (длительную или кратковременную) последняя учитывается без снижения, а при учете двух или более временных нагрузок расчетные значения длительных нагрузок умножаются на коэффициент сочетания = 0,95, кратковременных – на = 0,9.

При рассмотрении особых сочетаний расчетные значения временных нагрузок умножаются на коэффициенты сочетания, равные для длительных нагрузок = 0,95, для кратковременных –= 0,8, значение особой нагрузки принимается без снижения (= 1).

 

2.22 Расчетные и нормативные сопротивления материалов строит.к-ций

Основными прочностными характеристиками металла являются временное сопротивление s_u и предел текучестиs_y.

Временное сопротивление – предельная сопротивляемость материала разрушению.

Предел текучести σ ₀ – нормальное напряжение, практически постоянное, при котором происходит текучесть материала (деформирование при постоянном напряжении.

За предельное сопротивление сталей принимают предел текучести или условный предел текучести, так как при дальнейшем росте нагрузки развиваются чрезмерные пластические деформации и недопустимо большие перемещения конструкций. В тех случаях, когда допускается работа конструкции при развитии значительных пластических деформаций (например, трубопроводы, находящиеся в земле), за предельное сопротивление стали может быть принято временное сопротивление.

Основными характеристиками сопротивления материалов силовым воздействиям являются нормативные сопротивления по пределу текучести R_yn и по временному сопротивлению R_un.

Возможные отклонения прочностных и других характеристик материалов в неблагоприятную сторону от их нормативных значений учитываются коэффициентами надежности по материалу γ_m.

Кроме того, коэффициентом надежности по материалу учитываются факторы, которые могут привести к снижению фактических характеристик прочности и геометрических характеристик сечений по сравнению с гарантированными заводом-изготовителем:

– значение механических свойств металлов проверяется на заводах выборочными испытаниями;

– механические свойства металлов контролируют на малых образцах при кратковременном растяжении, фактически металл работает длительное время в большеразмерных конструкциях при сложном напряженном состоянии;

– в прокатных профилях могут быть минусовые допуски.

При расчете конструкций с использованием расчетного сопротивления R_u, установленного по временному сопротивлению, учитывают повышенную опасность такого состояния (приближение к напряжению разрыва), вводят дополнительный коэффициент надежности γ_u = 1,3.

Основной расчетной характеристикой стали является расчетное сопротивление, значение которого получается делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу:

– по пределу текучести R_y = R_yn / γ_m;

– по временному сопротивлению R_u = R_un / γ_m.