какие нагрузки используются при расчете здания
Какие нагрузки используются при расчете здания
Дата введения 2017-06-04
Предисловие
Сведения о своде правил
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», и содержит общие технические требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний при строительстве новых, расширении, реконструкции и перевооружении действующих предприятий, зданий и сооружений.
Свод правил разработан авторским коллективом ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» (кандидаты техн. наук Н.А.Попов, И.В.Лебедева, д-р техн. наук И.И.Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш) и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова» (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний, учитываемых при расчетах зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп, в соответствии с положениями ГОСТ 27751.
1.2 При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
СП 131.13330.2018 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология»
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 воздействия: Нагрузки, изменения температуры, влияния на строительный объект 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 допускается задавать как эквивалентные нагрузки;
3.2 коэффициент надежности по нагрузке: Коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений;
3.3 коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшения вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений;
3.4 нагрузки: Внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, снегоотложений, людей и т.п.), действующие на строительные объекты;
3.5 нагрузки длительные: Нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо малы по сравнению с их средними значениями;
3.6 нагрузки кратковременные: Нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы сооружения;
3.7 нормативное (базовое) значение нагрузок: Основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование;
3.9 расчетное значение нагрузки: Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта;
3.10 расчетные сочетания нагрузок: Все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта.
4 Общие положения
4.1 Основными характеристиками нагрузок, установленных в настоящих нормах, являются их нормативные (базовые) значения.
При необходимости учета влияния реологических или нелинейных свойств материалов, длительности нагрузок, при проверке на выносливость, усталостной прочности и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от оборудования, людей, животных и транспортных средств на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.
4.3 Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или в задании на проектирование.
4.4 Расчетные значения климатических нагрузок и воздействий (снеговые и гололедные нагрузки, воздействия ветра, температуры и др.) допускается назначать в установленном порядке на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства.
4.5 При расчете конструкций и оснований для условий возведения зданий и сооружений расчетные значения снеговых, ветровых, гололедных нагрузок и температурных климатических воздействий разрешается снижать на 20%.
4.6 Дополнительные требования по назначению нормативных и расчетных значений нагрузок, а также коэффициентов надежности по нагрузкам и коэффициентов сочетаний допускается устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований.
4.7 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, а также во всех случаях, не указанных в настоящем своде правил, дополнительные требования к нагрузкам и воздействиям на строительные конструкции и основания необходимо устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований, а также в заданиях на проектирование с учетом рекомендаций, разработанных в рамках научно-технического сопровождения проектирования.
5 Классификация нагрузок
5.2 Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные.
Нагрузки, возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии с указаниями 5.3-5.6.
5.3 К постоянным нагрузкам следует относить:
а) вес частей сооружений, в том числе несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;
в) гидростатическое давление.
Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.
5.4 К длительным нагрузкам следует относить:
а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;
б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, 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 подобных помещениях;
д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;
Для чего и как рассчитывается нагрузка на перекрытие жилого дома кг/м2?
Плиты перекрытий – это несущие конструкции зданий, воспринимающие постоянные и временные нагрузки в пределах одного этажа.
Плиты укладываются в пролёте между вертикальными опорами – стенами, пилонами или колоннами.
Преимущественно работают на изгиб и выполняют роль жёсткого диска, объединяющего отдельные элементы каркаса сооружения в единую геометрически неизменяемую систему.
При расчёте плит перекрытий определяются такие важные параметры, как их толщина, армирование, прогиб и необходимость устройства дополнительных подпирающих элементов (балок или капителей).
Как провести расчет нагрузок на перекрытие, расскажем далее.
Что это такое?
Нагрузки, прикладываемые к перекрытию, представляют собой сочетание внешних сил, действующих на конструктивный элемент, вызывая в нём внутренние усилия. Несущая способность элемента определяется из условия равновесия, достигаемого при приложении нагрузок.
Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП
Нагрузки на пролётные конструкции определяются, исходя из требований нормативных документов – СНиП 2.01.07-85 и его обновлённой версии – СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
В соответствии с пунктами этих нормативов, нагрузки классифицируются на следующие виды:
Например, в жилых квартирах или частных домах – это нагрузки от мебели, бытовых приборов и самих жильцов.
В зависимости от функционального назначения помещений, величины полезных нагрузок различаются.
Расчёт пролетных конструкций
Расчёт пролётных конструкций ведётся по двум группам предельных состояний:
На несущую способность плит перекрытий влияет величины постоянных и полезных нагрузок, толщина элемента, длина пролёта и условия эксплуатации помещения.
Как рассчитать значения?
Расчёт нагрузок на плиту перекрытия производится методом суммирования всех приложенных к конструктивному элементу внешних сил, с учётом различных коэффициентов запаса, принимаемых по указанному выше СНиП. Если рассмотреть теоретические выкладки, то расчёт нагрузок делится на следующие категории:
Предельные
Расчёт сводится к вычислению максимально допустимого значения приложенных на конструкцию внешних сил, при которых конструкция достигает предельного равновесия.
Например, на основании представленного ниже расчёта – при приложении суммарной расчётной нагрузки 900 кг/м 2 на плиту перекрытия толщиной 200 мм, армированную прутками d10 A500s с шагом 200 мм, достигается фактический изгибающий момент М = 2812,5 кН*см при пролёте 5 м.
А сечение с такими параметрами остаётся в равновесии при достижении момента Мпред = 2988.5 кН*см, что всего на 5,8% выше предельного значения.
Точечные
Как правило, такие силы не прикладываются к перекрытию отдельно – всегда существуют постоянные нагрузки, и единичное точечное загружение суммируется с ними.
Приложенная точечная нагрузка влияет на значение опорных реакций и величину изгибающего момента в расчётном сечении. Усилия от точечного загружения определяется как произведение силы на плечо (расстояние от ближайшей точки опоры).
Например, если в комнате с пролётом 5 метров стоит декоративная колонна массой 500 кг на расстоянии от стены 2 м, то расчётная нагрузка с учётом коэффициента запаса (gn для постоянных сил = 1,05) составит 525 кг. Момент в данной точке составит 525 кг х 2 м = 1050 кг * м, или 1050 кН * см.
Соответственно, при добавлении равномерно распределённого загружения, описанного выше, стандартное сечение плиты с армированием d10 A500s с шагом 200 мм не будет удовлетворять расчёту прочности, и данное место следует усилить дополнительными стержнями, например, d10 A500s ш. 200 + d12 A500s ш. 200.
Пересчёт на м 2
Учитывая, что жб плита перекрытия работает по упруго-пластической схеме, все внутренние усилия в ней перераспределяются по площади и объёму.
СНиП допускает не производить расчёт временных нагрузок на плиту от конкретных предметов, а учитывать приведённую равномерно-распределённую по площади поверхности силу.
Например, вдоль стены комнаты, на протяжении 3 м стоит гарнитур общей массой 400 кг, напротив – диван массой 200 кг и другие предметы мебели с разными весами. По данному помещению каждый день передвигаются 4 человека с массами тела от 50 до 120 кг.
Пример
Ниже представлен пример сбора нагрузок на перекрытие в частном жилом доме. По условию задачи, габариты комнаты составляют 7 х 4 м, плита перекрытия 200 мм, поверх которой уложена ц/п стяжка толщиной 50 мм по подложке из экструдированного пенополистирола 30 мм, а в качестве чистового пола применяется керамогранитная плитка толщиной 12 мм с клеевым составом 3 мм.
Требуется собрать расчётные нагрузки на данную конструкцию для последующего расчёта. Задача решается с выполнением следующих этапов:
Собственный вес плиты – M1 = S x h x rбет, где:
Масса полов – M2 = mподл + mстяж + mплит, где:
M2 = 24 кг + 1800 кг + 720 кг = 2544 кг. В жилом помещении рекомендуемая по СНиП временная нагрузка составляет q = 150 кгс/м2.
Таким образом, суммарная полезная нагрузка на плиту составляет F = q x S = 150 х 20 = 3000 кг:
Таким образом, Fобщ расч = (M1 + M2) x gnс пост + F x gn врем = (10000 кг + 2544 кг) х 1,1 + 3000 кг х 1,4 = 13798,4 кг + 4200 кг = 17998.4 кг
18000 кг, или 1800 кН.
При наличии точечной или штамповой нагрузки от веса какого-либо оборудования, она участвует в расчёте отдельно, формируя линейную, а не квадратичную зависимость изгибающего момента.
В отдельных случаях допускается разложить точечную нагрузку на равномерно распределённую по площади, с учётом повышающего коэффициента, так как железобетон не является упругим материалом, и все усилия в нём перераспределяются в большей части его объёма.
Изгибающий момент
Безбалочная плита перекрытия должна удовлетворять расчёту по прочности, или первой группе предельных состояний. Чтобы определить несущую способность перекрытия, необходимо выполнить следующий алгоритм:
Если данные показатель меньше 2, то плита считается опёртой по контуру, и расчёт ведётся относительно того пролёта, в котором возникает наибольший изгибающий момент.
В рассматриваемом примере балка имеет сечение b x h = 1 м х 0,2 м, и к ней приложена нагрузка qрасч = 900 кг/м, или 90 кН/м.
Величина изгибаемого момента для подобной конструкции составляет M = qрасч х l 2 / 8, где l – величина пролёта, или 5 м. M = 90 кН/м х 5 х 5 / 8 = 281.25 кН*м, или 2812,5 кН*см.
Величина изгибающего момента может быть отображена на эпюре данного вида усилия, возникающего в конструкции.
Как посчитать несущую способность?
При известной величине изгибающего момента и габаритов (жёсткости сечения) можно определить несущую способность данного пролётного элемента по следующим формулам:
Высота сечения плиты складывается из двух величин h = h0 + a, где h0 – рабочая высота от нижней арматуры, находящейся в зоне растяжения до верхней грани бетона. а – величина защитного слоя бетона. Как правило, этот показатель в тонких плитах варьируется в пределах от 15 до 25 мм. h0 = h – a = 200 мм – 20 мм = 180 мм.
В строительной механике, согласно по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», существуют два условия, при которых конструкция достигает предельного равновесия под действием внешних сил.
В условии равновесия х – абсолютная величина сжатой зона бетона, которая равняется х = Rs Аs / gb1 Rbb (по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»):
Требуемая площадь рабочей арматуры зависит от расчётных параметров сечения и величины внутренних усилий (в плите перекрытия – изгибающего момента).
Для предотвращения образования трещин от усадки бетона, в плитах перекрытий шаг рабочей арматуры, чаще всего, назначается 200 мм. Таким образом, в расчётной полосе шириной 1 м располагается 5 рабочих стержней.
На завершающем этапе из основного условия равновесия определяется предельно допустимый момент, который может возникнуть в сечении плиты перекрытия. M = gb1 Rbbx(h0 – x/2) = 0,9 х 1,7 х 100 х 1,12 х (18 – 1,12/2) = 2988.5 кН*см.
Далее остаётся сравнить предельно допустимый момент 2988.5 кН*см с фактическим усилием, возникающим после приложения нагрузок – 2812,5 кН*см, который оказался меньше, значит, условие прочности выполняется.
В случае, если условие предельного равновесия не достигается, толщина плиты, а также расчётное количество рабочей арматуры должны быть пересмотрены.
Прочность ЖБ элемента
В строительной механике понятия прочности и несущей способности практически не имеют различий. Однако, на практике это не совсем так. Прочность – это способность конструктивного элемента не разрушаться под действием внешних сил. Несущая способность – это способность конструктивного элемента удовлетворять предъявленным к нему эксплуатационным требованиям под действием сочетания нагрузок.
Таким образом, расчёт по предельным состояниям 1 группы, приведённый выше, показывает, что плита перекрытия остаётся в статическом положении не разрушается, (то есть, обеспечивается её прочность) и может эксплуатироваться в нормальных условиях (так как в расчёте были учтены все коэффициенты условий работы). Проведения дополнительных прочностных расчётов не требуется.
Возможные сложности и ошибки
При расчёте сечения плиты перекрытия на прочность, следует учитывать важные нюансы, чтобы не допустить серьёзных ошибок:
Последствия неверных расчётов могут привести к обрушению строительных конструкций, недопустимым прогибам и другим непоправимым проблемам во время эксплуатации сооружения.
Заключение
Перед назначением толщины и армирования плиты перекрытия необходимо провести расчёт прочности изгибаемого элемента. Вычисления выполняются после сбора постоянных и временных нагрузок и определения внутренних усилий в конструкции.
Если результаты расчёта не удовлетворяют условиям предельного равновесия, необходимо задать другую толщину плиты и провести вычисления заново.
Классификация и учет нагрузок согласно нормативных документов, общие положения
Расчет любых строительных конструкций начинается с выбора расчетной схемы (расчетной модели) и сбора (учета) нагрузок. А так как нагрузки могут быть самыми разнообразными и к тому же их может быть много, то учет нагрузок может представлять определенные трудности.
При расчете по предельным состояниям для сбора нагрузок раньше использовался СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». В данном нормативном документе достаточно подробно описаны основные виды нагрузок и учет их возможного сочетания. Но время идет и относительно недавно (12.02.2016) был актуализирован новый нормативный документ СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Именно этим документом следует пользоваться при сборе нагрузок.
Чисто для себя я хотел бы разобраться, насколько сильно изменились основные понятия и определения и можно ли по старинке пользоваться не актуализированным СНиПом. Дело в том, что во множестве статей, посвященных расчету конструкций, я ссылаюсь именно на СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», и просто так вносить правки в эти статьи не хотелось бы (слишком много времени).
Поэтому я, как человек уважающий чужие авторские права, по возможности не буду полностью или частично приводить текст данного документа, а просто приведу понятия и определения из СНиПа, впрочем также немного измененные (копипаст в любом случае не имеет смысла), а затем курсивом свой комментарий. Запрашивать разрешение на частичное воспроизведение текста я также не вижу смысла.
Перед тем, как приступать к рассмотрению нормативных документов, я советую вам сначала ознакомиться с основными видами нагрузок с точки зрения строительной механики для лучшего понимания материала. Основное внимание будет уделено нагрузкам на жилые здания и сооружения, которым и посвящен данный сайт. Особенности определения нагрузок для промышленных зданий и сооружений будут по возможности пропущены.
Настоящие нормы распространяются на проектирование строительных конструкций и оснований зданий и сооружений и устанавливают основные положения и правила по определению и учету постоянных и временных нагрузок и воздействий, а также их сочетаний.
Нагрузки и воздействия на строительные конструкции и основания зданий и сооружений, отличающихся от традиционных, допускается определять по специальным техническим условиям.
В СП данные положения, не имеющие вообще никакой нумерации, вынесены в отдельный раздел 1.Область применения. Кроме того, теперь нагрузки не определяются и учитываются, а назначаются в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 27751. В частности данный ГОСТ теперь четко регламентирует расчеты по группам предельных состояний, классы сооружений, нагрузки и воздействия и много чего другого. Возможно когда-нибудь этот ГОСТ, введенный впервые, я рассмотрю отдельно.
Так как в СНиПе не было отдельных разделов 2. Нормативные ссылки и 3. Термины и определения, то и рассматривать мы их не будем. К тому же решающего значении при учете нагрузок они не имеют.
1. Общие положения
1.1. При расчете конструкций необходимо учитывать основные нагрузки, которые будут действовать на строительные конструкции в процессе возведения и эксплуатации зданий и сооружений, а также возможные технологические нагрузки, которые будут действовать на строительные конструкции при их изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже.
В СП данный пункт оставлен без изменений, за исключением того что имеет другую нумерацию, а именно п.1.4.
1.2. Нормативное значение является основной характеристикой нагрузки.
Для некоторых видов нагрузок устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное. Пониженное значение используется в расчетах, если необходимо учесть влияние длительности нагрузок, проверить на выносливость, а также в других случаях, оговоренных в соответствующих нормах проектирования строительных конструкций и оснований.
К нагрузкам, имеющим два нормативных значения, относятся нагрузки на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий от людей, животных и оборудования, снеговые и температурные климатические воздействия.
1.3. Расчетное значение нагрузки определяется, как произведение нормативного значения нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке γn, принимаемый согласно рассматриваемому предельному состоянию:
а) при расчетах на прочность и устойчивость — в соответствии с пп. 2.2, 3.4, 3.7, 3.11, 4.8, 6.11, 7.3 и 8.7;
1.3.1. При наличии статистических данных расчетные значения нагрузок можно определять непосредственно по заданной вероятности их не превышения.
В СП уточняется, что речь идет о климатических нагрузках и воздействиях соответственно имеются в виду климатические данные. Важность этого дополнения еще и в том, что данные по климатическим нагрузкам собираются и обрабатываются в течение десятилетий, на основании этих данных в нормативные документы и вносятся соответствующие изменения, а потому при определении расчетных значений нагрузок для выбранного района строительства можно пользоваться не только нормативными документами, но и непосредственно климатическими данными. Это особенно важно, если расчетные значения нагрузок определенные на основе анализа климатических данных, превышают расчетные значения нагрузок, определенных по действующему нормативному документу. Впрочем для малоэтажного строительства данное уточнение большого значения не имеет.
1.3.2. При расчетах конструкций и оснований на период возведения зданий и сооружений расчетные значения снеговых, ветровых, гололедных нагрузок, а также температурных климатических воздействий следует уменьшать на 20 %.
1.3.3. Если необходимо выполнить расчет на прочность и устойчивость в условиях пожара, при взрывных воздействиях, столкновении транспортных средств с частями зданий и сооружений, то следует принимать γn = 1 для всех учитываемых при таких расчетах нагрузок.
В СП данный пункт был разбит на несколько отдельных пунктов и в них внесены на мой взгляд правильные структурные изменения, теперь не упоминаются расчеты на прочность и устойчивость, а есть просто расчеты по первой группе предельных состояний, не упоминаются расчеты на выносливость и по деформациям, а есть просто расчеты по второй группе предельных состояний. Тем не менее общий смысл п.1.3 никак не изменился за исключением приведенного выше уточнения о климатических нагрузках.
Примечание. Расчетные значения для нагрузок, имеющих два нормативных значения, определяются с одинаковым коэффициентом надежности по нагрузке для рассматриваемого предельного состояния.
Данное примечание в какой-либо форме в СП отсутствует, да и правду сказать мне оно не совсем понятно.
Классификация нагрузок
1.4. В зависимости от времени действия нагрузки бывают постоянные и временные: длительные, кратковременные и особые.
1.5. Нагрузки, возникающие при возведении сооружений, изготовлении, хранении и перевозке конструкций, учитываются в расчетах как кратковременные нагрузки.
Нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации сооружений, учитываются в соответствии с пп. 1.6— 1.9.
Данный пункт в СП оставлен без изменений за исключением того, что поменялись номера пунктов. Кроме того примечательно, что нагрузки опять учитываются, а не назначаются.
1.6. К постоянным нагрузкам относят:
а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
Усилия от предварительного напряжения, сохраняющиеся в конструкциях или основаниях, учитываются в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.
В СП данный пункт дополнен подпунктом в), куда относится гидростатическое давление, возникающее при высоком уровне грунтовых вод. Данный подпункт важен при проектировании фундаментов и оснований.
1.7. К длительным нагрузкам относят:
а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;
В данном случае у меня всегда возникают вопросы, какие именно перегородки можно относить к временным, а какие к постоянным и можно ли рассматривать стяжку, как подливку под оборудование, так как отдельно стяжка нигде не упоминается? Например, перегородка в полкирпича или стяжка по перекрытию могут оставаться на своем месте в течение всего времени эксплуатации здания или сооружения и тогда это постоянная перегородка или постоянная стяжка и учитывать нагрузки от них следует согласно п.1.6.а). С другой стороны перегородку можно перенести, а стяжку поменять на другую, более легкую и тогда мы имеем дело с временной перегородкой или временной стяжкой. К сожалению данный подпункт оставлен в СП без изменений.
Для себя я эти вопросы решаю так: вес перегородок из натурального или искусственного камня и вес стяжки я всегда учитываю как постоянную нагрузку.
б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование;
Данный подпункт оставлен в СП без изменений, а в жилищном строительстве может использоваться разве что при расчете перекрытий гаражей.
г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях;
Подпункты в), а также ж), и) имеют отношение только к промышленным зданиям и сооружениям, поэтому я их исключил из общего списка по указанным выше причинам. А подпункт г) оставил потому, что сейчас в квартирах и домах классические архивы, кабинеты и просто книжные полки встречаются все реже, но тем не менее встречаются.
д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;
е) вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях;
Данные подпункты в СП оставлены без изменений. И хотя вероятность учета подобных нагрузок при расчете жилых домов крайне низка, но на всякий случай оставлю.
з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями, приведенными в табл. 3;
Теперь в СП это просто пониженные нагрузки, указанные в п.1.2 (п.4.1 в СП).
к) снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного расчетного значения на коэффициент 0,5.
л) температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями, определяемыми в соответствии с указаниями пп. 8.2-8.6 при условии θ1 = θ2 = θ3 = θ4 = θ5 = 0, ΔI = ΔVII = 0;
В СП данные подпункты отсутствуют, а потому на подобные требования теперь можно не обращать внимания.
м) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов;
н) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов.
Примечание. В районах со средней температурой января минус 5 °С и выше (по карте 5 приложения 5 к СНиП 2.01.07-85*) снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением не устанавливаются.
В СП данные подпункты оставлены без изменений, а примечание отсутствует, в частности потому, что теперь нет подпункта к).
1.8. К кратковременным нагрузкам относят:
а) нагрузки от оборудования, возникающие в пуско-остановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене;
В СП данный подпункт оставлен без изменений, а мной не удален потому, что обычную стиральную машину вполне можно рассматривать, как оборудование, часто создающее дополнительные нагрузки на перекрытие в процессе работы и в пуско-остановочном режиме.
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 нагрузок, указанных в п. 1.7, а, б, г, д;
В целом конечно же движущийся автомобиль создает нагрузку как минимум в 2 раза больше собственного веса, потому что нагрузка эта динамическая (а возможно и ударная), а потому более правильно рассчитывать перекрытия гаражей с учетом кратковременной нагрузки от движущегося автомобиля с учетом динамического коэффициента. Но это опять же сугубо мое личное мнение.
д) снеговые нагрузки с полным расчетным значением;
е) температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;
ж) ветровые нагрузки;
з) гололедные нагрузки.
В СП теперь все эти подпункты объединены в один 5.6.е) климатические нагрузки. Из контекста следует, что это нагрузки с полным расчетным значением, однако прямо об этом не говорится.
1.9. К особым нагрузкам относят:
а) сейсмические воздействия;
в) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;
г) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых.
В СП данные подпункты оставлены без изменений, а кроме того добавлены еще два подпункта д) нагрузки, возникающие во время пожаров, и е) нагрузки возникающие в результате столкновения транспортных средств с частями зданий и сооружений. На мой взгляд, достаточно нужные и важные дополнения.
Пункт, посвященный описанию особых нагрузок, заканчивается следующим предложением: «Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или задании на проектирование.» Т.е. в данном своде правил не приводятся расчетные значения особых нагрузок в отличие от множества других, вышеперечисленных в классификации.
Сочетания нагрузок
1.10. Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп выполняется с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.
Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания.
1.11. В зависимости от учитываемого состава нагрузок различают:
а) основные сочетания нагрузок, включающие постоянные, длительные и кратковременные нагрузки;
б) особые сочетания нагрузок, включающие перечисленные в п.1.11.а) и одну из особых нагрузок.
1.11.1. Временные нагрузки, имеющие два нормативных значения, включаются в сочетания при пониженном нормативном значении как длительные, если учитывается пониженное нормативное значение, как кратковременные, если учитывается полное нормативное значение.
1.12. При учете сочетаний, включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на коэффициенты сочетаний ψ, равные:
1.12.1. В основных сочетаниях для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,9:
1.12.2. в особых сочетаниях для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом особая нагрузка принимается без снижения.
1.12.3. При учете основных сочетаний, состоящих из постоянных нагрузок и одной временной нагрузки (длительной или кратковременной), коэффициенты ψ1, ψ2 не вводятся.
Эти два пункта в СП подверглись наибольшей правке. Это в частности связано с тем, что нет и быть не может точного ответа на вопрос: на какое сочетание нагрузок следует рассчитывать ту или иную конструкцию? Приблизительный ответ на этот вопрос дает теория вероятности и соответственно коэффициенты сочетаний в указанных пунктах определяются с помощью теории вероятности.
А дальше все усложняется, т.е. чем больше возможных сочетаний с временными нагрузками, тем меньше вероятность их одновременного совместного действия на рассчитываемую конструкцию или основание, что и оговаривается пп.1.12.1 и 1.12.4.
В особых сочетаниях вероятность воздействия особых нагрузок составляет 100%, на то они и особые сочетания, при этом вероятность воздействия других кратковременных нагрузок снижается, а некоторые из них могут вообще не учитываться, что и оговаривается пп.1.11.2 и 1.12.2. Кроме того, подпункт 1.11.2 является как бы дополнением подпункта 1.3.3.
для основных сочетаний Cm
для особых сочетаний Сs
Так 1 означает основную степень влияния. Как определить степень влияния той или иной нагрузки, в нормативных документах не оговаривается.
Чисто для себя я пользуюсь следующим правилом: чем больше значение нагрузки, тем больше ее степень влияния.
— при равномерно распределенных длительных нагрузках:
— для всех остальных нагрузок
Как видим, теперь основная по влиянию длительная нагрузка всегда учитывается со 100% вероятностью вне зависимости от того, сколько всего временных нагрузок действует. Если я правильно понимаю контекст документа, то под всеми остальными нагрузками имеются в виду сосредоточенные или неравномерно распределенные нагрузки.
Из этого следует, что если для упрощения расчетов несколько длительных сосредоточенных нагрузок приводятся к эквивалентной равномерно распределенной нагрузке, то все равно в любом сочетании эту нагрузку следует учитывать со 100% вероятностью.
— при кратковременных нагрузках:
— для всех остальных нагрузок
Кратковременные нагрузки можно не учитывать в особых сочетаниях при нагрузках, вызываемых пожаром, столкновением транспортных средств с частями зданий и сооружений и при взрывном воздействии.
Как видим, и для кратковременных нагрузок в новом нормативном документе вероятность их совместного действия увеличена.
1.13. При учете сочетаний нагрузок в соответствии с указаниями п. 1.12 за одну временную нагрузку принимается:
В СП данный пункт оставлен без изменений за исключением того, что поменялась нумерация. Кроме того я исключил некоторые виды нагрузок имеющих отношение только к промышленным объектам.
2. Вес конструкций и грунтов
2.2. Коэффициенты надежности по нагрузке γn для веса строительных конструкций и грунтов приведены в таблице 509.1:
Таблица 509.1. Коэффициенты надежности по нагрузке (согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»)
1. При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания и в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, производится расчет с коэффициентом надежности по нагрузке γn = 0,9 для веса конструкции или ее части.
2. При определении нагрузок от грунта также учитываются нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных средств, передаваемые на грунт.
3. Для металлических конструкций, в которых усилия от собственного веса превышают 50 % общих усилий, следует принимать γn = 1,1.
В СП формулировки данного раздела немного изменились, но общий смысл и значения коэффициентов остались прежними. Изменилась нумерация, теперь это раздел 7. Примечание 1 вынесено в отдельный пункт 7.4 и дополнено «если другое значение не предусмотрено в нормах проектирования этих конструкций». Примечание 3 также вынесено в отдельный пункт 7.3 и оставлено без изменений. Кроме того, в таблице в строке металлические сделано примечание: «кроме указанных в п.2.3. Вот только никакого п.2.3. в СП нет, а это опечатка. Вместо «п.2.3» следует читать «п.7.3».
Общий вывод:
В целом классификация нагрузок и значения коэффициентов надежности для грунтов и веса конструкций не изменились и в этой части можно пользоваться не актуализированным СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». При учете сочетаний нагрузок следует пользоваться более жесткими требованиями СП 20.13330.2011.
Впрочем те, кто учитывал все нагрузки как постоянные, могут не беспокоиться. Для них совершенно ничего не поменялось, разве что возможный коэффициент запаса прочности теперь будет немного меньше.
Влияние изменений в других разделах СНиПа будет рассмотрено отдельно.
Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»
Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783
Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV
Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).