НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ, УЧИТЫВАЕМЫЕ В РАСЧЕТАХ ОСНОВАНИЙ
Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на сооружение или отдельные его элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.
2.6. Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности - на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий - на основное и особое сочетание.
КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК
1.4. В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
1.5. Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки.
Нагрузки, возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии с пп. 1.6 - 1.9.
1.6. К постоянным нагрузкам следует относить:
|
|
а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.
1.7. 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;
е) вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях;
ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями;
з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями, приведенными в табл. 3;
Здания и помещения | Нормативные значения нагрузок r, кПа (кгс/м2) | |
полное | пониженное | |
1. Квартиры жилых зданий; спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов; жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; палаты больниц и санаториев; террасы | 1,5 (150) | 0,3 (30) |
2. Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений; классные помещения учреждений просвещения; бытовые помещения (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений | 2,0 (200) | 0,7 (70) |
3. Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения, лаборатории учреждений просвещения, науки; помещения электронно-вычислительных машин; кухни общественных зданий; технические этажи; подвальные помещения | Не менее 2,0 (200) | Не менее 1,0 (100) |
|
|
и) вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов с пониженным нормативным значением, определяемым умножением полного нормативного значения вертикальной нагрузки от одного крана (см. п. 4.2) в каждом пролете здания на коэффициент: 0,5 - для групп режимов работы кранов 4К-6К; 0,6 - для группы режима работы кранов 7К; 0,7 - для группы режима работы кранов 8К. Группы режимов работы кранов принимаются по ГОСТ 25546-82;
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 q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0;
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.
1.8. К кратковременным нагрузкам следует относить:
а) нагрузки от оборудования, возникающие 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 нагрузок, указанных в п. 1.7, а, б, г, д;
г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением);
д) снеговые нагрузки с полным расчетным значением;
е) температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;
ж) ветровые нагрузки;
з) гололедные нагрузки.
(Измененная редакция. Изм. № 2).
1.9. К особым нагрузкам следует относить:
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 (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых.
СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК
1.10. Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять 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 следует различать:
а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;
|
|
б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
Временные нагрузки с двумя нормативными значениями следует включать в сочетания как длительные - при учете пониженного нормативного значения, как кратковременные - при учете полного нормативного значения.
В особых сочетаниях нагрузок, включающих взрывные воздействия или нагрузки, вызываемые столкновением транспортных средств с частями сооружений, допускается не учитывать кратковременные нагрузки, указанные в п. 1.8.
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, равные:
в основных сочетаниях для длительных нагрузок y1 = 0,95; для кратковременных y2 = 0,9;
в особых сочетаниях для длительных нагрузок y1 = 0,95; для кратковременных y2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом особую нагрузку следует принимать без снижения.
При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты y1, y2 вводить не следует.
Примечание. В основных сочетаниях при учете трех и более кратковременных нагрузок их расчетные значения допускается умножать на коэффициент сочетания y2, принимаемый для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки - 1,0, для второй - 0,8, для остальных - 0,6.
1.13. При учете сочетаний нагрузок в соответствии с указаниями п. 1.12 за одну временную нагрузку следует принимать:
а) нагрузку определенного рода от одного источника (давление или разрежение в емкости, снеговую, ветровую, гололедную нагрузки, температурные климатические воздействия, нагрузку от одного погрузчика, электрокара, мостового или подвесного крана);
б) нагрузку от нескольких источников, если их совместное действие учтено в нормативном и расчетном значениях нагрузки (нагрузку от оборудования, людей и складируемых материалов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов y A и y n, приведенных в пп. 3.8 и 3.9; нагрузку от нескольких мостовых или подвесных кранов с учетом коэффициента y, приведенного в п. 4.17; гололедно-ветровую нагрузку, определяемую в соответствии с п. 7.4).
|
|
При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СНиП по нагрузкам и воздействиям могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считаются кратковременными, а при расчете по деформациям - длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считаются кратковременными.
2.7. В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.
2.12. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов устанавливаются на основе статистической обработки результатов испытаний по методике, изложенной в ГОСТ 20522-75.
2.13. Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов Х, определяемых по формуле
Х = Хn/gg, (1)
где Хn - нормативное значение данной характеристики;
gg - коэффициент надежности по грунту.
Коэффициент надежности по грунту gg при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельного сцепления с, угла внутреннего трения j нескальных грунтов и предела прочности на одноосное сжатие скальных грунтов Rc, а также плотности грунта r) устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности a. Для прочих характеристик грунта допускается принимать gg = 1.
Номер схемы | Схемы зданий, сооружений, элементов конструкций и ветровых нагрузок | Определение аэродинамических коэффициентов с | Примечания | ||||||||||||||||
1 | Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции. Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности: наветренные подветренные |
с е = +0,8 с е = -0,6 | - | ||||||||||||||||
2 | Здания с двускатными покрытиями |
| |||||||||||||||||
Коэффициент | a, град | Значения с е1, с е2 при , равном | |||||||||||||||||
0 | 0,5 | 1 | ³ 2 | ||||||||||||||||
с е1 | 0 | 0 | -0,6 | -0,7 | -0,8 | 1. При ветре перпендикулярном торцу зданий, для всей поверхности покрытия с е = -0,7. | |||||||||||||
20 | +0,2 | -0,4 | -0,7 | -0,8 | |||||||||||||||
40 | +0,4 | +0,3 | -0,2 | -0,4 | |||||||||||||||
60 | +0,8 | +0,8 | +0,8 | +0,8 | |||||||||||||||
с е2 | £ 60 | -0,4 | -0,4 | -0,5 | -0,8 | 2. При определении коэффициента n в соответствии с п. 6.9 | |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
| Значения с е3 при , равном |
|
| ||||||||||||||||
| £ 0,5 | 1 | ³ 2 |
| |||||||||||||||
| £ 1 | -0,4 | -0,5 | -0,6 |
| ||||||||||||||
| ³ 2 | -0,5 | -0,6 | -0,6 |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||
3 | Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями |
| |||||||||||||||||
Коэффициент | Значения с е1, с е2 при , равном | 1. См. примеч. 1 к схеме 2. 2. При определении коэффициента n в соответствии с п. 6.9 | |||||||||||||||||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |||||||||||||||
с е1 | 0 | +0,1 | +0,2 | +0,4 | +0,6 | +0,7 | |||||||||||||
0,2 | -0,2 | -0,1 | +0,2 | +0,5 | +0,7 | ||||||||||||||
³ 1 | -0,8 | -0,7 | +0,3 | +0,3 | +0,7 | ||||||||||||||
с е2 | Произвольное | -0,8 | -0,9 | -1 | -1,1 | -1,2 | |||||||||||||
Значение с е3 принимается по схеме 2 | |||||||||||||||||||
ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ
6.2. Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих.
При определении внутреннего давления w i, а также при расчете многоэтажных зданий высотой до 40 м и одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типов А и В (см. п. 6.5), пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.
6.3. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w m на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле
(6)
где w0 - нормативное значение ветрового давления (см. п. 6.4);
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (см. п. 6.5);
с - аэродинамический коэффициент (см. п. 6.6).
Ветровые районы СССР (принимаются по карте 3 обязательного приложения 5) | Ia | I | II | III | IV | V | VI | VII |
w0, кПа (кгс/м2) | 0,17 (17) | 0,23 (23) | 0,30 (30) | 0,38 (38) | 0,48 (48) | 0,60 (60) | 0,73 (73) | 0,85 (85) |
6.5. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл. 6 в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:
А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.
Высота z, м | Коэффициент k для типов местности | ||
А | В | С | |
£ 5 | 0,75 | 0,5 | 0,4 |
10 | 1,0 | 0,65 | 0,4 |
20 | 1,25 | 0,85 | 0,55 |
40 | 1,5 | 1,1 | 0,8 |
60 | 1,7 | 1,3 | 1,0 |
80 | 1,85 | 1,45 | 1,15 |
100 | 2,0 | 1,6 | 1,25 |
150 | 2,25 | 1,9 | 1,55 |
200 | 2,45 | 2,1 | 1,8 |
250 | 2,65 | 2,3 | 2,0 |
300 | 2,75 | 2,5 | 2,2 |
350 | 2,75 | 2,75 | 2,35 |
³ 480 | 2,75 | 2,75 | 2,75 |
6.7. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w p на высоте z следует определять:
а) для сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота собственных колебаний f 1, Гц, больше предельного значения собственной частоты fl, (см. п. 6.8), - по формуле
(8)
где w m - определяется в соответствии с п. 6.3;
z - коэффициент пульсации давления ветра на уровне z, принимаемый по табл. 7;
v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. п. 6.9);
Таблица 7
Высота z, м | Коэффициент пульсаций давления ветра z для типов местности | ||
А | В | С | |
£ 5 | 0,85 | 1,22 | 1,78 |
10 | 0,76 | 1,06 | 1,78 |
20 | 0,69 | 0,92 | 1,50 |
40 | 0,62 | 0,80 | 1,26 |
60 | 0,58 | 0,74 | 1,14 |
80 | 0,56 | 0,70 | 1,06 |
100 | 0,54 | 0,67 | 1,00 |
150 | 0,51 | 0,62 | 0,90 |
200 | 0,49 | 0,58 | 0,84 |
250 | 0,47 | 0,56 | 0,80 |
300 | 0,46 | 0,54 | 0,76 |
350 | 0,46 | 0,52 | 0,73 |
³ 480 | 0,46 | 0,50 | 0,68 |
Черт. 2. Коэффициенты динамичности
1 - для железобетонных и каменных сооружений, а также зданий со стальным каркасом при наличии ограждающих конструкций (d = 0,3); 2 - для стальных башен, мачт, футерованных дымовых труб, аппаратов колонного типа, в том числе на железобетонных постаментах (d = 0,15)
где x - коэффициент динамичности, определяемый по черт. 2 в зависимости от параметра и логарифмического декремента колебаний d (см. п. 6.8); Максимальное значение 2.8;
gt - коэффициент надежности по нагрузке (см. п. 6.11);
6.11. Коэффициент надежности по ветровой нагрузке gt следует принимать равным 1,4.
w 0 - нормативное значение ветрового давления, Па (см. п. 6.4);
Для многоэтажных зданий с постоянными по высоте жесткостью, массой и шириной наветренной поверхности нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на уровне z допускается определять по формуле
(12)
где w ph - нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на высоте h верха сооружения, определяемое по формуле (8).
Если расчетная поверхность близка к прямоугольнику, ориентированному так, что его стороны параллельны основным осям (черт. 3), то коэффициент v следует определять по табл. 9 в зависимости от параметров r и c принимаемых по табл. 10.
Черт. 3 Основная система координат при определении коэффициента корреляции v
Таблица 9
r, м | Коэффициент v при c, м, равных | ||||||
5 | 10 | 20 | 40 | 80 | 160 | 350 | |
0,1 | 0,95 | 0,92 | 0,88 | 0,83 | 0,76 | 0,67 | 0,56 |
5 | 0,89 | 0,87 | 0,84 | 0,80 | 0,73 | 0,65 | 0,54 |
10 | 0,85 | 0,84 | 0,81 | 0,77 | 0,71 | 0,64 | 0,53 |
20 | 0,80 | 0,78 | 0,76 | 0,73 | 0,68 | 0,61 | 0,51 |
40 | 0,72 | 0,72 | 0,70 | 0,67 | 0,63 | 0,57 | 0,48 |
80 | 0,63 | 0,63 | 0,61 | 0,59 | 0,56 | 0,51 | 0,44 |
160 | 0,53 | 0,53 | 0,52 | 0,50 | 0,47 | 0,44 | 0,38 |
Таблица 10
Основная координатная плоскость, параллельно которой расположена расчетная поверхность | r | c |
zoy | b | h |
zox | 0,4 а | hп |
xoy | b | а |