Классификация нагрузок.
Две группы предельных состояний
Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т.е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или чрезмерно раскрытые трещины.
Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по двум группам предельных состояний.
Предельные состояния I группы (группа непригодности к эксплуатации):
- потеря прочности или несущей способности вследствие разрушения бетона или разрыва арматуры;
- потеря устойчивости;
- усталостное разрушение.
Предельные состояния II группы (группа непригодности к нормальной эксплуатации):
· чрезмерные прогибы или выгибы;
· образование трещин;
· чрезмерное раскрытие трещин.
Расчет по предельным состояниям конструкции производят для всех стадий: изготовление, хранение, транспортирование, монтаж и эксплуатация.
Усилия в статически-неопределимых конструкциях определяют с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры, что очень существенно при длительном воздействии нагрузки, а также учитывается перераспределение усилий.
1) По природе возникновения:
а) технологические (от веса людей в жилых и общественных зданиях, оборудования и кранов в промышленных зданиях);
б) атмосферные (от снега, ветра, изменений температуры, гололед);
в) собственный вес несущих и ограждающих конструкций;
г) сейсмические, взрывные воздействия, пожар, просадка грунтов.
2) По длительности нагрузки бывают:
а) постоянные (собственный вес, давление грунтов, предварительное напряжение);
б) временные:
- длительные (вес стационарного оборудования на перекрытиях; давление газов, жидкостей, сыпучих тел; длительная часть крановых, снеговых нагрузок и т.д.);
- кратковременные (люди, кратковременная часть крановых, снеговых нагрузок, ветровые нагрузки);
- особые (сейсмические, взрывные воздействия, отказ оборудования, просадка оснований).
3) По направлению:
а) вертикальные (нагрузки от веса конструкций и временные (полезные) нагрузки);
б) горизонтальные (ветровая нагрузка);
в) наклонные.
4) По качеству:
а) распределенные;
б) сосредоточенные.
5) По применению в расчетах:
а) нормативные;
б) расчетные.
Иногда применяют термин "полезная нагрузка", т.е. нагрузка, являющаяся условием функционального использования той или иной конструкции или всего сооружения в целом.
Нагрузки, отвечающие нормальным условиям эксплуатации, называют нормативными. Нормативные нагрузки от технологического оборудования принимаются по паспортам заводов-изготовителей, атмосферные – по результатам многолетних наблюдений, полезные нагрузки от людей из расчета возможного скопления на единице площади и т.д.
Нагрузки, отвечающие предельным максимальным значениям, появление которых возможно в результате влияния неучтенных факторов – называют расчетными.
Переход от нормативной нагрузки к расчетной осуществляется путем умножения на коэффициент надежности по нагрузке:
.
Как правило, на сооружение действует не одна, а несколько нагрузок. При расчете конструкций необходимо выбрать наиболее неблагоприятное их сочетание. Поэтому в нормах на проектирование установлены две категории расчетных сочетаний нагрузок:
§ основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;
§ особые сочетания, включающие кроме постоянных, длительных и кратковременных нагрузок одну из особых нагрузок.
Если в основное сочетание входит одна временная нагрузка, ее принимают без снижения. При двух и более временных нагрузках основного сочетания их умножают на коэффициент сочетания , учитывающий меньшую вероятность совместного действия расчетных значений. Для временных длительных нагрузок , для кратковременных . В особых сочетаниях , а , при этом особую нагрузку принимают без снижения.