Нагрузки и воздействия №2

СП 20.13330.2016
НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
Сочетания нагрузок
Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям 1-й и 2-й групп следует выпол­нять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.
Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия раз­личных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания.
В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:
а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных
C m = P d + (ψl1Рl1 + ψl2Рl2 + ψl3Рl3 + ...) + (ψt1Рt1 + ψt2Рt2 + ψt3Рt3 + ... ) ;
б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
Cs=C m + Рз,
где C m — нагрузка для основного сочетания;
Cs — нагрузка для особого сочетания;
ψl(i= 1 ,2 ,3 ,...,) — коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок;
ψt (t= 1,2, 3,...,) — коэффициенты сочетаний для кратковременных нагрузок.

Для основных и особых сочетаний нагрузок, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений в сейсмических районах и в нормах проектирования конструкций и осно­ваний, коэффициент сочетаний длительных нагрузок v |определяется следующим образом:
ψl1 = 1,0; ψl2 = ψl3= ...= 0,95,
где ψl1 — коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагруз­ке;
ψl2, ψl3 — коэффициенты сочетаний для остальных длительных нагрузок.
Для основных сочетаний необходимо использовать следующие значения коэффициентов со­четаний кратковременных нагрузок
ψt1 = 1,0; ψt2 = 0,9; ψt3 = ψt4 = ...= 0,7,
где ψt1 — коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной
нагрузке;
ψt2 — коэффициент сочетаний, соответствующий второй кратковременной нагрузке;
ψt3’ ψt4 — коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.
Для крановых нагрузок коэффициенты сочетаний устанавливаются в соответствии с 9.18 СП 20.13330.2016.

Для особых сочетаний нагрузок коэффициенты сочетаний для всех кратковременных нагру­зок принимаются равными 0,8, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования соору­жений в сейсмических районах и в нормах проектирования конструкций и оснований.
При этом коэффициент надежности по нагрузке γf для всех кратковременных нагрузок принима­ется равным 0,5.

7 Вес конструкций и грунтов

8 Нагрузки от оборудования, людей, животных, складируемых материалов и изделий, транспортных средств

8.2 Равномерно распределенные нагрузки

Коэффициенты надежности по нагрузке у/ для равномерно распределенных нагрузок следует принимать:
1,3 - при полном нормативном значении менее 2,0 кПа;
1,2 - при полном нормативном значении 2,0 кПа и более.
Пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковре­менных нагрузок, указанных в позициях 1-4, 6, 7, 9,а,б, 10, 12-44 таблицы 8.3 опреде­ляются умножением их нормативных значений на коэффициент 0,35.
Для нагрузок, указанных в позициях 5, 8, 9, в и 11, пониженные значения устанавливаются равными их нормативным значениям.
Пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковре­ менных нагрузок, указанных в позициях 1-4, 6, 7, 9,а,б, 10, 12-44 таблицы 8.3 опреде­ляются умножением их нормативных значений на коэффициент 0,35.
Для нагрузок, указанных в позициях 5, 8, 9, в и 11, пониженные значения устанавливаются равными их нормативным значениям.

При расчете балок, ригелей, плит, стен, колонн и фундаментов, воспринимаю­щих нагрузки от одного перекрытия, нормативные значения нагрузок, указанные в

10 Снеговые нагрузки

1 0.4 Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента р для по­ крытий следует принимать в соответствии с приложением Б.

11 Воздействия ветра
Для зданий и сооружений необходимо учитывать следующие воздействия ветра:
а) основной тип ветровой нагрузки (в дальнейшем - «основная ветровая нагрузка», см. раздел 11.1.);
б) пиковые значения ветровой нагрузки, действующие па конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления (в дальнейшем - «пиковая ветровая нагрузка», см. раздел 11.2);
в) резонансное вихревое возбуждение (см. раздел 11.3 и приложение В.2.); г) аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, (неустойчивые поперечные колебания) дивергенции (неустойчивые колебания, зависящие от жесткости зданий на кручение и аэродинамических коэффициентов момента сил) и флаттера (Флаттер - это самовозбуждающиеся незатухающие колебания частей конструкции, происходящие под действием аэродинамических сил, которые возникают при колебаниях и исчезают в отсутствии колебаний. Поэтому это явление называют самовозбуждающимися колебаниями, или автоколебаниями.)
Основной тип ветровой нагрузки и пиковые ветровые нагрузки связаны с непосред­ственным действием на здания и сооружения максимальных для места строительства ураганных ветров и должны учитываться при проектировании всех сооружений.
Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания необходимо учитывать для зданий и сплошностенчатых сооружений, у которыхλв > 20, где λв определено в В. 1.15. Критерии возможности возбуждения аэродинамически не­устойчивых колебаний устанавливаются в нормах проектирования строительных кон­струкций . При проектировании сооружений должны использоваться такие конструктивные решения, которые исключают возбуждение аэродинамически неустойчивых колебаний.
Коэффициент надежности по нагрузке для основной и пиковой ветровых нагрузок следует принимать равным 1,4; при расчете на резонансное вихревое возбуждение ко­эффициент надежности по нагрузке принимается равным 1,0.

11.1 Основная ветровая нагрузка
11.1.1 Нормативное значение основной ветровой нагрузки w следует задавать в од­ ном из двух вариантов.
В первом случае нагрузка w представляет собой совокупность:
а) нормального давления we приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента;
б) сил трения wf направленных по касательной к внешней поверхности и отнесен­ных к площади се горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий с фонарями) или вертикальной проекции (для стен с лоджиями и подобных конструк­ ций);
в) нормального давления wi, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, открывающимися или постоянно открытыми проема­ми.
Во втором случае нагрузка w рассматривается как совокупность:
а) проекций wx и wy , внешних сил, обусловленных общим сопротивлением сооруже­ния в направлении осей х и у;
б) крутящего момента wM относительно оси z.
11.1.2 Во всех случаях нормативное значение основной ветровой нагрузки w следу­ет определять как сумму средней wm и пульсационной wp составляющих
w = wm + wp. (11.1)
При определении внутреннего давления wp пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.

Нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки wm в зависимости от эквивалентной высоты ze над поверхностью земли следует определять по формуле
wm = w0k(ze)c,
где wo - нормативное значение ветрового давления (см. 11.1.4);
k(ze) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze (см. 11.1.5 и 11.1.6);
с - аэродинамический коэффициент (см. 11.1.7).
Нормативное значение ветрового давления wo принимается в зависимости от ветрового района по таблице 11.1.

Эквивалентная высота ze определяется следующим образом.
1 Для башенных сооружений, мачт, труб, решетчатых конструкций и т.п. сооруже­ний ze = z.
2 Для зданий:
а) при h ≤ d → ze = h;
б) при d
-для z > h - d → ze= h;
-для Q < z < h -d →ze= d;
в) при h > 2d:
-для z > h - d → ze= h;
-для d < z < h - d → ze= z;
-для 0 < z < d → ze = d.
Здесь:
z - высота от поверхности земли;
d - размер здания (без учета его стилобатной части) в направлении, перпендику­лярном расчетному направлению ветра (поперечный размер);
h - высота здания.

11.1.6 Коэффициент k(ze) для высот ze ≤ 300 м определяется по таблице 11.2 или по формуле (11.4), в которых принимаются следующие типы местности:
А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покры­ тые препятствиями высотой более 10 м;
С - городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.
Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта мест­ность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h - при высоте сооружения h < 60 м и на расстоянии 2 км - при h > 60 м.

11.1.8 Нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки wp на эквивалентной высоте ze следует определять следующим образом:
а) для сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота соб­ственных колебаний f1 , Гц, больше предельного значения собственной частоты flim (см. 11.1.10), - по формуле
wp= wmζ(ze)v
где wm - определяется в соответствии с 11.1.3;
ζ(ze) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 11.4 или формуле (11.6) для эквивалентной высоты ze (см. 11.1.5);
v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. 11.1.11).