Классификация и характеристика нагрузок, действующих на конструктивные элементы.
2.3 Классификация нагрузок и их сочетаний
Постоянные нагрузки — собственная масса несущих и ограждающих конструкций, давление грунта, предварительное напряжение.
Временные длительные нагрузки — масса стационарного технологического оборудования, масса складируемых материалов в хранилищах, давление газов, жидкостей и сыпучих материалов в соответствующих емкостях и т.п.
Кратковременные нагрузки — нормативные значения нагрузок от снега, ветра, подвижного подъемно-транспортного оборудования, массы людей, животных и т.п.
Полезными обычно называют нагрузки, восприятие которых составляет целевое назначение сооружений, например, масса людей для пешеходного моста. Они могут быть как временными, так и постоянными, например, масса экспоната монументального выставочного сооружения является постоянной полезной нагрузкой для постамента. В этом же смысле для фундамента масса всех вышележащих конструкций представляет собой также полезную нагрузку.
Особые нагрузки — сейсмические воздействия, взрывные воздействия, нагрузки, возникающие в процессе монтажа конструкций, нагрузки, связанные с поломкой технологического оборудования и резким нарушением технологического процесса, воздействия, обусловленные деформациями основания в связи с коренными изменениями структуры грунта (замачивание просадочных грунтов, осадка грунтов в карстовых районах и над подземными выработками).
Снеговая нагрузка.
Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяют по формуле
,
где sо — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли.;
μ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Значения коэффициента μзависят от очертания покрытия и приведены в нормах на проектирование.
Ветровая нагрузка устанавливается на основании данных гидрометеорологических станций о скорости ветра на высоте 10 м от поверхности земли.
Полная ветровая нагрузка wz на высоте z над поверхностью земли определяют по формуле:
,
где w0 — нормативное значение ветровой нагрузки на высоте 10 м, зависящее от ветрового района;
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте и тип местности;
с – аэродинамический коэффициент.
При действии на конструкцию нескольких видов нагрузок усилия в ней определяются при самых неблагоприятных сочетаниях с использованием соответствующих коэффициентов сочетаний y.
В соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» различают:
основные сочетания, состоящие из постоянных и временных нагрузок;
особые сочетания, состоящие из постоянных, временных и одной из особых нагрузок.
При основном сочетании, включающем только одну временную нагрузку, коэффициент сочетания y = 1. При большем числе учитываемых временных нагрузок последние умножаются на коэффициенты сочетаний y<1, значения которых регламентируются СНиПом или специальными условиями проектного задания.
В особых сочетаниях временные нагрузки учитываются с коэффициентом сочетаний y< 1, а особая нагрузка — с коэффициентом y = 1. Во всех видах сочетаний постоянная нагрузка имеет коэффициент y= 1
Похожие статьи:
poznayka.org
Виды и классификация нагрузок. Статические и динамические нагрузки.
Воздействия, испытываемые стойкой от согнувшей ее руки (см. рис. 42), доской от груза (см. рис. 44), цилиндрическим стержнем болта при навинчивании гайки гаечным ключом (см. рис. 45) и т. д., представляют собой внешние силы или нагрузки. Силы, возникающие в местах закрепления стойки и опирания доски, называются реакциями.Рис. 42
Рис. 44
Рис. 45
По способу приложения нагрузки делятся на сосредоточенные и распределенные (рис. 49).
Виды и классификация нагрузок:
Сосредоточенные нагрузки
Распределенные нагрузки действуют на сравнительно большой площади. Например, вес станка передается через станину на всю площадь соприкосновения с фундаментом.
По продолжительности действия принято различать постоянные и переменные нагрузки. Примером постоянной нагрузки может служить давление подшипника скольжения — опоры валов и осей — и его собственный вес на кронштейн.
Переменной нагрузке подвержены в основном детали механизмов периодического действия. Одним из таких механизмов служит зубчатая передача, у которой зубья в зоне контакта смежных пар зубчатых колес испытывают переменную нагрузку.
По характеру действия нагрузки могут быть статическими и динамическими. Статические нагрузки почти не изменяются в течение всего времени работы конструкции (например, давление ферм на опоры).
Динамические нагрузки действуют непродолжительное время. Их возникновение связано в большинстве случаев с наличием значительных ускорений и сил инерции.
Динамические нагрузки испытывают детали машин ударного действия, таких, как прессы, молоты и т. д. Детали кривошипно-шатунных механизмов также испытывают во время работы значительные динамические нагрузки от изменения величины и направления скоростей, то есть наличия ускорений.
cherch.ru
Нагрузки Классификация нагрузок. — Энциклопедия
Нагрузки.
Нагрузки, действующие на конструкцию, и прочностные характеристики материалов, из которых конструкция изготовлена, обладают изменчивостью и могут отличаться от средних значений. Поэтому, для обеспечения того, чтобы за время нормальной эксплуатации не наступило ни одного из предельных состояний, вводится система расчетных коэффициентов, учитывающих возможные отклонения в неблагоприятную сторону различных факторов, влияющих на надежную работу конструкций.
1. коэффициент надежности по нагрузке f, учитывает изменчивость нагрузки;
2. коэффициенты надежности по бетонуb и арматуреs, учитывают изменчивость их прочностных свойств.
3. коэффициент надежности по назначению конструкции п, учитывает степень ответственности и капитальности зданий.
4. коэффициенты условий работыbi si, позволяющие оценить некоторые особенности материалов и конструкций, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем.
Основная идея метода расчета по предельным состояниям заключается в обеспечении условия, чтобы даже в тех редких случаях, когда на конструкцию действуют максимально возможные нагрузки, прочность бетона и арматуры минимальная, а условия эксплуатации наиболее неблагоприятны, конструкция не разрушилась и не получила недопустимых прогибов и трещин.
Классификация нагрузок.
Нагрузки, действующие на здание, могут быть постоянными и временными.
Временные, в зависимости от продолжительности действия, подразделяются на :
1. Длительные;
2. Кратковременные;
3. Особые.
К постоянным нагрузкам относятся: собственная масса конструкций, давление грунта
К временным длительным нагрузкам относятся: масса стационарного оборудования (станков, аппаратов), нагрузка на перекрытия в складских помещениях, библиотеках, холодильниках.
К кратковременным нагрузкам относятся: нагрузка от массы людей, снеговые нагрузки, ветровые, крановые, нагрузки, возникающие при монтаже или ремонте конструкций.
Особые нагрузки возникают при сейсмических, взрывных или аварийных воздействиях.
В расчетах используют нормативные и расчетные значения нагрузок. Установленные нормами наибольшие значения нагрузок, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, называют нормативными.
Фактическая нагрузка, в силу различных обстоятельств, может отличаться от нормативной в большую или меньшую сторону. Это отклонение учитывается коэффициентом надежности по нагрузке.
q=qn f – равномерно распределенная нагрузка
N=Nnf – сосредоточенная нагрузка.
Расчет по I группе производится на расчетные нагрузки
Для постоянных нагрузок f=1,1 — 1,3; для временных f=1,2 — 1,6.
Для снеговой нагрузкиf=1,4.
Расчет конструкции по II группе предельных состояний производят на расчетные нагрузки приf=1.
Здание подвергается одновременному действию различных нагрузок, поэтому расчет их должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятного сочетания расчетных нагрузок. В зависимости от состава учитываемых нагрузок различают основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок. Особые сочетания состоят из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок.
Значения расчетных нагрузок должны также умножаться на коэффициент надежности по назначению конструкции п, учитывающий степень ответственности и капитальности зданий. Для сооружений 1-го класса (объектов особо важного народохозяйственного значения) п=1; для сооружений 2-го класса (имеющих важное народохозяйственное значение) п=0,95; для сооружений 3-го класса (имеющих ограниченное значение) п=0,9; для временных сооружений со сроком службы до 5-ти лет п=0,8
olymp.in