Нормативные и расчетные нагрузки

СНиП 2.01.07-85^* устанавливает два значения нагрузок: нормативные и расчетные.

 

Нормативные (F_n)– нагрузки, соответствующие условиям нормальной эксплуатации.

· От собственного веса конструкций и оборудования – по средним значениям параметров;

· Снеговая нагрузка s₀ – средняя из ежегодных максимумов для каждого из 6 снеговых районов РФ

               s= s₀∙ μ, где μ – коэффициент перехода от поверхности земли, зависящий от конфигурации кровли;

· Ветровая нагрузка w=0,61 v², где v – скорость ветра на уровне 10 м над поверхностью земли, превышаемая в среднем один раз в 5 лет.

Обеспеченность ежегодных максимумов ~80%.

· Временные нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий – по нормам; для производственных зданий – по стандартам, каталогам или технической документации на оборудование;

· Нагрузка от грузоподъемных механизмов (мостовых опорных и подвесных кранов) – по их номинальной грузоподъемности;

Обеспеченность нагрузок – 90-95%.

 

Расчетные (F) - максимальные нагрузки и воздействия за время эксплуатации сооружения. Для большинства расчетных нагрузок обеспеченность превышает 99%.

                         F=F_n∙γ_f,                                                                                               (1)

где ∙ γ_f – коэффициент надежности по нагрузке.

∙ γ_f = 1,05 – для нагрузок от собственного веса МК;

∙ γ_f  = 1,4 – для ветровой нагрузки;

∙ γ_f = 1,4 – 1,6 – для снеговой нагрузки.

Сочетания нагрузок.

СНиП 2.01.07-85^* устанавливает 2 категории расчетных сочетаний нагрузок:

Основные сочетания

Постоянные + длительные + кратковременные

· Постоянная + 1 временная (кратковременная): ψ₁ = 1 (ψ₂ = 1)

· Постоянная + 2 и более временных: ψ₁ = 0,95; ψ₂ = 0,9

· Постоянная + 3 и более кратковременных: ψ_2-1 = 1,0; ψ_2-2 = 0,8; ψ_2-3… = 0,6.

Особые сочетания

Постоянная + временная длительная + кратковременная + особая

    Ψ₁ = 0,95; ψ₂ = 0,8 (кроме случаев, оговоренных в соответствующих нормах проектирования). Особая нагрузка принимается без снижения.

Нормативные и расчетные сопротивления.

Нормативное сопротивление – значение контрольной или браковочной характеристики, устанавливаемой Госстандартом и имеющую обеспеченность 0,95 (95%).

       Для МК приняты нормативные сопротивления R_yn, устанавливаемые по пределу текучести σ _y, или R_un – по временному сопротивлению σ _u.

Значения R_yn и R_un  - табл.51 прил.1 СНиП II-23-81^*.

Расчетное сопротивление

                                                                                  (2)

γ _m – коэффициент надежности по материалу, учитывающий влияние статистической изменчивости прочности менталла, различие в работе стали в образцах и конструкции при сложном НДС и др.

       При расчете конструкций с использованием R_u, для учета повышенной опасности такого состояния вводится дополнительный коэффициент надежности γ _u =1,3.

 

Система коэффициентов надежности метода предельных состояний.

· ∙ γ_f – коэффициент надежности по нагрузке;

· γ _m - – коэффициент надежности по материалу;

· γ_с – коэффициент условий работы. Учитывает особенности действительной работы материалов, элементов конструкций, их соединений, а также зданий и сооружений, имеющие систематический характер, но не отражаемые в расчетах прямым путем, или не имеющие приемлемого математического описания (неблагоприятное влияние температуры, влажности, агрессивной среды, длительности или многократной повторяемости нагрузки, приближенность расчетной схемы и исходных предпосылок).

· γ_а – коэффициент надежности по геометрии;

· γ _n – коэффициент надежности по ответственности.

 

Классы ответственности зданий и сооружений.

I. Повышенный: 1,2 ≤ γ _n ≤ 0,95

II. Нормальный: γ _n = 0,95

III.       Пониженный: 0,95 ≤ γ _n ≤ 0,8.

 

Расчет конструкций по предельным состояниям.

I группа ПС

                              F≤R.

                                                  (3)

 

                              Δ₀ ≤ [Δ₀], или ε_ост≤[ ε₀]

 

                   ,   

δ₁ = [Δ₀] ([ ε₀]) - предельные остаточные деформации;                                              (4)

 

II группа ПС

                                                                                         (5)

δ₂ – предельные упругие деформации.