3. Класифікація навантажень. Характеристичні та розрахункові навантаження

Залежно від змінюваності в часі навантаження поділяються на постійні та змінні (тривалі, короткочасні та епізодичні). Конструкції розраховують на невигідні, але реально можливі комбінації навантажень.

Постійними є навантаження від ваги несучих та огороджувальних конструкцій будівель та споруд, маси і тиску грунтів, впливу попереднього напруження ЗБК.

Тривалими є навантаження від ваги стаціонарного обладнання на перекриттях – верстатів, двигунів, апаратів і т.п.; тиск газів, рідин, сипучих тіл в ємностях; навантаження в складських приміщеннях, холодильниках, архівах, навантаження від кранових навантажень і т.п.

Короткочасними є навантаження від ваги людей, деталей, матеріалів в зоні обслуговування та ремонту обладнання ; снігові та вітрові навантаження; температурні кліматичні впливи.

До епізодичних належать: сейсмічні та вибухові впливи; впливи при нерівномірних деформаціях основи, що супроводжуються зміною структури грунту та ін.

Розрізняють характеристичні (нормативні) та розрахункові навантаження.

Характеристичні (нормативні) навантаження встановлені нормами, а розрахункові визначаються із залежності:

,

де g_n – нормативне навантаження;

_f – коефіцієнт надійності щодо навантаження;

 – коефіцієнт сполучення.

Характеристичні (нормативні) навантаження від маси конструкції визначаються її об’ємом і середньою густиною матеріалу. Проте фактичні розміри конструкції можуть бути збільшені або зменшені. Змінюється також густина матеріалу.

Якщо відхилення фактичної густини матеріалу конструкції не перевищує 10%, то в розрахунок вводять коефіцієнт надійності щодо навантаження, який дорівнює 1,1.

Відхилення густини утеплювача від середнього значення і можливість його зволоження враховують коефіцієнтом _f, який дорівнює 1,2 або 1,3.

Снігові та вітрові нормативні навантаження визначаються за даними довгострокових метеорологічних спостережень. Для снігових навантажень коефіцієнт _f=1,4...1,6, а для вітрових – 1,2.

Нормативне навантаження на перекриття громадських будівель від скупчення людей прийнято за 4 кН/м². При цьому виходять з припущення, що на 1 м² перекриття можуть розміститися 5 чол. масою по 80 кг кожен. Однак цілком імовірно, що маса людини може перевищувати 80 кг. Тому вводять коефіцієнт надійності щодо навантаження _f=1,2, і розрахункове навантаження на перекриття вважають за 4,8 кН/м².

Крім того, згідно з правилом врахування ступеня відповідальності будівель і споруд під час проектування конструкцій, до розрахунку вводять коефіцієнти надійності щодо призначення конструкцій, які враховують ступінь відповідальності і капітальності будівель та споруд. Їх приймають меншими чи рівними за одиницю (для більшості будівель та споруд _n=0,95).

Сполучення навантажень. Конструкції повинні розраховуватися на різні сполучення навантажень. В залежності від складу врахованих навантажень розрізняють: основні сполучення (складаються з постійних, тривалих та короткочасних навантажень чи зусиль від них) , особливі сполучення ( складаються із постійних, тривалих можливих короткочасних та одного з особливих навантажень чи зусиль від них).

Розглядаються дві групи основних сполучень навантажень. При розрахунку конструкцій на основні сполучення першої групи враховуються навантаження постійні, тривалі та одне короткочасне; при розрахунку на основні сполучення другої групи враховуються навантаження постійні, тривалі та два (чи більше) короткочасні; при цьому значення короткочасних навантажень чи їхніх зусиль множаться на коефіцієнт сполучень 0,9.

При розрахунку на особливі сполучення значення короткочасних навантажень повинні множитись на коефіцієнт сполучення 0,8 (крім сейсм.районів).