7.2. Нормативные, расчетные нагрузки, коэффициенты перегрузок, сочетание нагрузок

Коэффициенты перегрузки n >1 устанавливаются нормами для каждого вида нагрузки.

Нагрузки, которые действуют на конструкцию в течение всего периода ее эксплуатации, называют постоянными. К ним относятся собственный вес конструкций, вес опирающихся на нее элементов и др.

Нагрузки, которые в процессе эксплуатации могут изменяться по значению и расположению, называют временными. К ним относятся нагрузки от веса людей, мебели, оборудования, нагрузки от снега, ветра, кранового оборудования. В отдельных случаях конструкции могут испытывать действие особых нагрузок, например, сейсмическое воздействие.

Временные нагрузки по степени возможной длительности воздействия разделяются на:

- длительные (вес стационарного оборудования промзданий, нагрузка на перекрытия складов, часть крановой и снеговой нагрузок и др.);

- кратковременные (вес людей, часть снеговой и крановой нагрузок, не включенная в состав длительных нагрузок, ветер).

Конструкции рассчитываются на действие нагрузок в различных сочетаниях. Одновременное действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок называют основным сочетанием нагрузок. Особые сочетания складываются из нагрузок основного сочетания с добавлением одной из особых нагрузок. Основной характер, который характеризует сопротивление материалов нагрузкам - нормативное сопротивление этого материала (кг/ см²). Расчетное сопротивление R (кг/ см²) получают делением нормативного сопротивления на соответствующий коэффициент безопасности . В проектных расчетах используют, как правило, расчетное сопротивление материала.

В качестве материалов для строительных конструкций в настоящее время широко используют железобетон, сталь, каменные материалы и растворы, древесину и т.д.

7.3. Расчет стальных, растянутых, сжатых и изгибаемых элементов

Рассмотрим основные расчеты элементов, работающих на растяжение, центральное сжатие и изгиб на примере стальных конструкций:

1. Центрально-растянутые элементы.

Центрально-растянутые элементы проверяются расчетом по прочности и непригодности к эксплуатации. Прочность проверяется путем сравнения напряжений, вычисленных от расчетных нагрузок, с расчетным сопротивлением стали конструкции, умноженных на коэффициент условий работы и делением на коэффициент надежности .

_,

где N - продольная сила, определяемая от расчетных нагрузок; - площадь НЕТТО растянутого элемента; R - расчетное сопротивление стали растяжению.

Расчет центрально-сжатых стержней ведется по тем же формулам, что и расчет центрально-растянутых элементов.

2. Изгибаемые элементы

Для изгибаемых элементов проводятся расчеты: по первой группе предельных состояний - на прочность и потерю устойчивости; по второй группе предельных состояний - на достижение предельных перемещений (см. рис. 3)

Прочность изгибаемых элементов проверяется по формуле:

где M и Q - изгибающий момент и поперечная сила, возникающие в элементе от нагрузки; - момент сопротивления сечения НЕТТО; S - статический момент сечения; R - расчетное сопротивление изгибу; - расчетное сопротивление срезу; - коэффициент условий работы.