8.2. Нагрузки

На несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений чаще всего действуют следующие нагрузки: постоянные от собствен­ной массы; атмосферные (масса снегового покрова и ветровое дав­ление); технологические; монтажные.

Постоянную нагрузку от ограждающих конструкций покры­тий и стен подсчитывают (Н/м²) путём суммирования массы гидро­изоляции, утеплителя, настилов и других элементов ограждения. Для получения расчётной постоянной нагрузки g_or каждое слага­емое этой суммы умножают на соответствующий коэффициент пе­регрузки п (см. СП 20.13330.2011 по актуализированной редакции СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»):

g_or = g₁^нn₁ + g₂^нn₂ + g₃^нn з + g_n^нn_n. (8.1)

При расчёте панелей постоянную нагрузку от собственной мас­сы удобнее выражать в кН, отнесенных к 1 м пролёта панелей, и тогда её принимают равной g_ovb, кН/м, где b — ширина панели.

Действующая на несущую конструкцию постоянная нагрузка (кН/м) слагается из её собственной массы g_K и массы всех опира­ющихся на неё ограждающих конструкций:

g= g_к^нn+g_оrB, (8.2)

где В — шаг несущих конструкций, м.

К постоянным нагрузкам относят также массу монорельсов, иод- крановых балок и других элементов, которая прикладывается к не­сущей конструкции в виде сосредоточенных сил G = G^нn.

Для приближенного определения нагрузки от собственной мас­сы несущих конструкций g_к^н можно воспользоваться формулой

( 8.3)

где р^н — временная нагрузка (снеговая, технологическая и т. п.);

k_с.в — коэффициент нагрузки от собственной массы, зависящий от типа конструкции;  — пролёт конструкции, м.

Значение g_к^н в формуле (8.3) будем иметь ту же размерность, что и вводимые в расчёт величины g^н_or и р^н (кН/м²; кН/м).

Нагрузка от собственной массы g принимается, как правило, рав­номерно распределенной по пролёту конструкции, хотя действитель­ное распределение массы может несколько отличаться от равномер­ного. При существенном отклонении характера распределения на­грузки g от равномерного, особенно в сторону уменьшения запаса несущей способности конструкции, статический расчёт следует про­изводить с учётом действительного распределения нагрузки.

Снеговая нагрузка задается в кН/м² горизонтальной проекции покрытия. Нормативную и расчётную снеговую нагрузки вычисля­ют соответственно по формулам

Р^н=Р_оС; (8.4)

р=р^нп, (8.5)

где р_о — нагрузка от снегового покрова горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района СССР, кН/м²; с — ко­эффициент перехода от нагрузки снегового покрова на горизонталь­ной поверхности земли к нагрузке на покрытие, зависящей от про­филя покрытия; n — коэффициент перегрузки, значения которого в зависимости от отношения нормативной нагрузки от собственной массы покрытия к нормативной нагрузке от массы снегового покро­ва принимают от 1,4 до 1,6. Значения р_о, с и п принимают по СП 20.13330.2011.

Статический расчёт большинства несущих конструкций (ферм, арок, рам, оболочек) производят для случаев, когда снеговая на­грузка расположена не только по всему пролёту конструкции, но и на половине или на четвертях пролёта (если такое расположение снеговой нагрузки вызывает во всей конструкции или в отдельных её элементах менее благоприятные усилия, чем с нагрузкой по все­му пролёту).

Ветровая нагрузка (кН/м²) принимается нормальной к поверх­ности здания и сооружения или отдельных их частей. Ветровая на­грузка имеет две составляющие: статическую и динамическую. Для зданий высотой до 36 м учитывают лишь статическую составля­ющую, нормативное и расчётное значение которой вычисляют по формулам

qⁿ=q₀kc; (8.6)

q=q₀kcn, (8.7)

где q₀ — нормативный скоростной напор, принимаемый в зависимо­сти от района России, кН/м²; k — коэффициент увеличения скорост­ного напора ветра в зависимости от высоты здания и сооружения над поверхностью земли и от характера местности; с — аэродинами­ческий коэффициент, зависящий от профиля сооружения и профиля сечений элементов; n — коэффициент перегрузки (n= 1, 2). Значе­ние q_о, с и k принимают по СП 20.13330.2011 по актуализированной редакции СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Технологические нагрузки принимают в зависимости от назна­чения здания. К ним относятся и нагрузки от мостовых кранов и подвесного транспорта, прилагаемые в виде сосредоточенных сил.

Монтажные нагрузки — это нагрузки, прилагаемые к конструк­ции при её подъёме, транспортировании и установке в проектное по­ложение. Они определяются, прежде всего собственным весом кон­струкций (или монтажной единицы).

К монтажным относятся также кратковременные сосредоточен­ные вертикальные нагрузки Р (от рабочего с инструментом), при­кладываемые к покрытиям (настилам, панелям) и перекрытиям зданий. Для покрытий, террас и чердачных перекрытий Р = Р^нп = = 100-1,2=1,20 кН (120 кгс), а для перекрытий зданий Р = 1,50· 1,2= 1,80 кН (180 кгс). При расчёте на действие нагрузки Р дру­гие временные нагрузки не учитываются.

При одновременном действии нескольких временных нагрузок усилия от них принимаются с коэффициентом сочетания n_с, а в случаях, когда длительные нагрузки составляют 80% полной нагрузки и более, расчётные харак­теристики древесины умножают на понижающий коэффициент m_в (см. § 4.4). Кроме того, учитывая чувствительность древесины к воздействию температуры и влажности, влияющих на прочность, деформативность и вероятность загнива­ния. Строительные нормы и правила устанавливают для различных зданий и со­оружений в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации 10 групп деревянных конструкций. По принадлежности к той или иной группе конструкций устанавливаются значения коэффициента условия работы m_в. При расчёте конструкций зданий и сооружений на этот коэффициент умно­жают расчётные сопротивления и модуль упругости Е древесины и фанеры. Кроме того, если установившаяся температура воздуха в производственном помещении колеблется в пределах от 35 до 50° С, то расчётные сопротивления и модуль упругости древесины и фанеры для всех групп конструкций дополнитель­но, снижают путем умножения на коэффициент 0,8. Не рекомендуется применять фанеру в клееных конструкциях групп Г1, Г2, Д1 и Д2, находящихся в наиболее тяжелых влажностных условиях эксплуатации. В клеёных конструкциях групп В, Г1, Г2, Д1, Д2 должна применяться только антисептированная древесина.