Как найти кратковременная нагрузка

Опубликовал | Дата 19 Апрель, 2016

Нагрузки определенного вида характеризуются, как правило, одним нормативным значением. Но для нагрузок от людей, мебели, оборудования, автотранспортных средств и снега устанавливается два нормативных значения: полное и пониженной. Пониженное значение вводится в расчет при необходимости учета влияния длительности нагрузок, проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований. Нагрузки, принимаемые с полным нормативным значением, относятся к кратковременным, с пониженным значением — к длительным. Разделение временных нагрузок на длительные и кратковременные является условным, т.к. четких границ по продолжительности их действия нет. Поэтому принято такое разделение? Ответим теперь на ряд важных вопросов, возникающих у начинающих проектировщиков.

Вопрос №1. Для чего нужно разделение временных нагрузок на длительные и кратковременные?

Такое разделение актуально прежде всего при расчетах железобетонных конструкций. Дело в том, что в результате действия длительной нагрузки, несущая способность бетонных и железобетонных конструкций снижается в результате накоплений повреждений в бетоне (микро — и макроразрушений), а также с учетом повышения их деформативности в результате ползучести бетона в процессе длительного нагружения (к примеру, именно поэтому при наличии длительных нагрузок расчетные значенияпрочностных характеристик бетона умножают на коэффициент условий работы ϒ_b1.

Вопрос №2. Как определяется пониженное значение временной нагрузки?

Пониженное значение временной нагрузки получают путем умножения ее полного нормативного значения на коэффициент, приведенный в табл.1

Таблица 6

Понижающие коэффициенты

Источник нагрузки	Понижающий коэффициент
1. От людей и мебели (полезные нагрузки)	0,35
2. От автотранспорта	0,35
3. Снег	0,7*
* Согласно п.10.11 (СП-20.13330.2011 Нагрузки и воздействия) коэф. 0,7 принимается для районов со средней температурой января минус 5º С и ниже. Для районов со средней температурой января выше минус 5º С пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается. Районирование территории принимается по карте 5 прил. Ж (СП-20.13330.2011 Нагрузки и воздействия).

Вопрос №3. Является ли полная временная нагрузка от одного источника суммой ее кратковременной и длительной составляющей?

Нужно запомнить раз и на всегда: нет! За одну временную нагрузку при учете сочетаний следует принимать только одну нагрузку определенного рода от одного источника. Как отмечалось выше, для некоторых временных нагрузок устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное. Т.е. это два разных варианта загружения от одного и того же источника, а не две его составляющие. Это важно понимать. Например: Ваш вес 70 кг. Эта величина более -менее постоянная, возможные отклонения минимальны и зависят от того сыты вы или голодны. Вам необходимо перенести мешок картошки весом 25 кг. Вместе с мешком ваш вес 95 кг. Т.е. 70 кг — 1 вариант загружения; 95 кг — 2 вариант. Но вы же не можете одновременно весить  и 70 и 95 кг, т.е. 165кг.

Вопрос №4. Как нагрузка от одного источника для различных сочетаний может быть и длительной и кратковременной?

В качестве примера рассмотрим обычную комнату в жилой квартире. Нагрузку на перекрытие создают мебель и проживающие здесь члены семьи. Но вот пришли гости. Они сытно поели и по народному обычаю решили потанцевать, для чего все разом вышли на середину комнаты. Совершенно очевидно, что такое скопление людей на ограниченной площади даст нагрузку, намного превосходящую повседневную. Вот как раз эта максимальная нагрузка на перекрытие и является кратковременной (действует в короткий промежуток времени пока все танцуют). А когда гости ушли по домам, то все вернулись в обычное русло. Эта нагрузка называется длительной (пока снова не придут гости).

Рассмотрим еще пример: покрытие здания. Началась зима, и выпало немного первого снега. Он лежал неделю или две (а может месяц). Эта нагрузка является длительной. В один прекрасный день начался снегопад, и выпало большое количество мокрого снега. В этом случае нагрузка является кратковременной, поскольку будет действовать малый промежуток времени, пока снег не начнет таять, или пока обслуживающая организация не почистит крышу.

Смотрите также:

Понятие нормативных и расчетных нагрузок. Коэффициенты надежности.

Нормативные и расчетные значения нагрузок

Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений

Коэффициент надежности арматуры.

Справочные данные

Расчет нагрузки на перекрытие — один из обязательных этапов проектирования здания. В идеальном случае, когда вы заказываете или покупаете профессиональный проект, эту задачу решает проектировщик. Вам остается просто сделать точно такие же перекрытия, какие нарисованы на чертежах.

Но в индивидуальном строительстве такие ситуации редки. Самый распространенный вариант — использование типового проекта, доработанного под свои нужды самостоятельно. Или не менее самостоятельная разработка проекта дома с нуля. Иногда строительство и вовсе ведется без проекта — со схемами и чертежами от руки.

В любом из этих случаев делать все вычисления, в том числе и расчет нагрузки на перекрытие, вам придется самостоятельно. Ниже — инструкция, на что смотреть в маркировке плиты перекрытия и как правильно считать эту нагрузку.

Как узнать расчетную нагрузку на плиту перекрытия

Для пустотных плит делать расчет допустимой нагрузки на перекрытие вручную не нужно — его уже сделали специалисты на заводе ЖБИ и включили полученное значение в маркировку. Нужно просто знать, как ее читать.

Согласно нормативам ГОСТ 9561-2016 и ГОСТ 23009 марка плиты перекрытия состоит из двух групп символов, разделенных дефисом:

1. В первой группе указан тип плиты, ее длина и ширина в дециметрах, округленных до целого значения.
2. Во второй группе первое значение — это как раз нужная нам расчетная нагрузка на плиту перекрытия в кПа (кгс·м²). Дальше указывают класс стали напрягаемой арматуры, вид бетона и дополнительные характеристики, если они есть: сейсмостойкость, химическая стойкость и тому подобное.

Например, если на плиту нанесена маркировка 1ПК 42.15-8, значит, перед вами плита:

• толщиной 220 мм с пустотами круглого сечения 159 мм (1ПК);
• длиной примерно 4200 мм;
• шириной примерно 1500 мм;
• с расчетной допустимой нагрузкой на перекрытие 8 кПа.

Но некоторые компании маркируют плиты перекрытия не в соответствии с требованиями актуальных ГОСТов, а по старинке. В этом случае вместо точки, разделяющей длину и ширину плиты, будет дефис. Кроме того, вместо 1ПК часто пишут просто ПК, а индекс проставляют, начиная с 2ПК.

Сбор нагрузок на перекрытие

Расчетная нагрузка из маркировки — это максимальная нагрузка, которую гарантированно способна выдержать плита перекрытия при штатном использовании. Вся суть дальнейшего расчета — вычислить сумму реальных нагрузок на плиту и сравнить ее с этим нормативным значением.

Если сумма нагрузок меньше норматива, значит, конкретную марку плиты можно использовать для перекрытия. Если больше или запас минимальный, то нужно выбирать плиту с большей несущей способностью.

Общая нагрузка на плиту перекрытия — это сумма трех составляющих:

• вес самой плиты;
• постоянные нагрузки;
• временные нагрузки.

Все они рассчитываются отдельно, а затем просто складываются.

Поскольку большинство нагрузок считаются в килограммах на единицу площади, норматив тоже желательно привести к этому стандарту. Для этого значение в кПа нужно просто умножить на 101,97. То есть плита 1ПК 18.12-8 может выдержать нагрузку в 8 кПа или около 815 кг/м².

Вес плиты перекрытия

Первая составляющая нагрузки на перекрытие — вес самого перекрытия, то есть плиты. Его можно взять из ГОСТ 26434-2015, в котором приведена справочная масса для всех плит перекрытия стандартных размеров.

В частности, для плиты из нашего примера (1ПК 42.15-8) справочная масса равна 2,3 тонны. То есть нагрузка на 1 м² составит 2,3/(4,2×1,5) = 0,365 т или 365 кг.

Постоянные нагрузки на перекрытие

К постоянным нагрузкам относится вес строительных конструкций:

• выравнивающей цементно-песчаной стяжки;
• напольного покрытия;
• скрытых коммуникаций;
• перегородок (не стен);
• отделки потолка.

Масса плиты перекрытия — это тоже постоянная нагрузка. Но при расчетах ее удобнее выносить за скобки, поскольку толщину стяжки или состав отделки можно изменить, если нагрузка на перекрытие будет слишком большая, а вот вес плиты — нет.

Равномерно распределенную часть постоянной нагрузки (вес отделки) можно не считать, а взять по СП 20.13330.2016. Согласно нормативу для жилых зданий она равна 1,5 кПа или примерно 153 кг/м². А вот массу перегородок, если они есть, придется рассчитать. Причем по этому же нормативу она не должна быть меньше 0,5 кПа или примерно 51 кг/м².

Временные нагрузки на плиту перекрытия

Временные нагрузки на перекрытие бывают двух видов:

1. Длительные. Это нагрузки от тех стационарных конструкций и предметов, которые потенциально с плиты перекрытия можно убрать. Например, вес станка — это длительная нагрузка. Более бытовой пример — радиаторы отопления напольной установки, встроенная ванна.
2. Кратковременные. Это нагрузки от людей, животных, а также мебели и других вещей, которые легко перенести с места на место.

Такое разделение нужно из-за разных правил сложения таких нагрузок.

Так, самая большая длительная нагрузка на перекрытие учитывается как есть, а все остальные берутся с коэффициентом 0,95. Самая значимая кратковременная нагрузка тоже не уменьшается, вторая по значимости умножается на коэффициент 0,9, а все остальные — на 0,7.

Например, в ванной комнате есть:

• из длительных нагрузок — встроенная ванна весом 200 кг, душевая кабина весом 75 кг и стиральная машина весом 50 кг;
• из кратковременных — человек весом 70 кг, напольный шкаф, который вместе с содержимым весит 25 кг, и тумбочка массой 10 кг.

Тогда суммарная длительная нагрузка на плиту перекрытия будет равна: 200+75×0,95+50×0,95 = 318,75 кг. А кратковременная — 70+25×0,9+10×0,7 = 99,5 кг. Итого: 418,25 кг. Дальше полученную сумму нужно разделить на площадь помещения. Если на плите перекрытия расположено несколько комнат, их площадь перед делением нужно сложить.

Общая величина нагрузки

Последний этап — простое арифметическое суммирование всех видов нагрузки. Но и здесь есть тонкость.

По СП 20.13330.2016 для бетонных плит, сделанных в заводских условиях, нужно использовать коэффициент надежности по нагрузке 1,2. Это значит, что полученную общую нагрузку нужно дополнительно умножить на 1,2. И уже это значение сравнивать с расчетной допустимой нагрузкой на плиту перекрытия.

Подведем итоги

Допустимую нагрузку на плиту перекрытия не нужно считать самостоятельно — она указана в маркировке. А вот рассчитать реальные нагрузки придется. Для этого суммируют:

• вес плиты перекрытия;
• постоянные нагрузки (отделка, перегородки);
• длительные нагрузки (оборудование и мебель, которые сложно куда-либо убрать);
• кратковременные нагрузки (обычная мебель, животные, человек).

Дальше полученную сумму умножают на коэффициент надежности 1,2 и сравнивают с допустимой нагрузкой на плиту. Если сумма меньше, значит, плиту можно использовать для перекрытия.

---

1. Временные (кратковременные) нагрузки

Рис. 10. Схема загружения рамы временными
нагрузками

Снеговая
нагрузка.

_{Равномерно
р}аспределенная снеговая нагрузка
приложена к ригелю рамы

Сосредоточенная
нагрузка в узле фермы вычисляется по
формуле

,

где
l_п – длина панели по
верхнему поясу фермы.

Определение
расчетной снеговой нагрузки

производится по указаниям (пп.
10.1-10.12[2]). А именно нормативное
значение снеговой нагрузки на
горизонтальную проекцию покрытия
следует определять по формуле 10.1
[2]

,

где
с_е – коэффициент, учитывающий
снос снега с покрытий зданий под действием
ветра или иных факторов, принимаемый в
соответствии с (пп. 10.5-10.9[2]);

c_t
– термический коэффициент, принимаемый
в соответствии с (п. 10.10[2]);

m
– коэффициент перехода от веса снегового
покрова земли к снеговой нагрузке на
покрытие, принимаемый в соответствии
с (п. 10.4[2]);

S_g
– вес снегового покрова на 1 м²
горизонтальной поверхности земли,
принимаемый в соответствии с (п.
10.2[2]).

Расчетное
значение снеговой нагрузки

получаем путем умножения нормативного
значения

на коэффициент надежности по нагрузке
(п.
10.12[2]).

Крановые
нагрузки.

Рис. 11. Схема силового воздействия
мостового крана на подкрановые балки

Нагрузки от
мостовых кранов (пп. 9.1-9.21[2])
следует определять в зависимости от
групп режимов их работы, устанавливаемых
ГОСТ 25546, от вида привода и от способа
подвеса груза. В свою очередь режимы
работы подразделяются:

-весьма
тяжелый и тяжелый режимы работы – 7К, 8К;

-средний и
легкий режимы работы – 1К-6К.

Режим работы
крана определён в задании.

На крановый
рельс от колес крана передаются (Рис. 11)
вертикальные силы P_к,
которые зависят от веса крана, веса
груза на крюке и положения тележки на
крановом мосту; горизонтальные
поперечные T_к,
возникающие при торможении тележки;
горизонтальная продольная T_пр,
возникающая при торможении крана за
счет трения колес о рельсы, горизонтальные
поперечные T_пер
, возникающие вследствие перекоса крана.
Первые две из названных нагрузок
учитывают при расчете поперечной рамы,
третью – при проектировании вертикальных
связей по колоннам, четвертую – при
проектировании подкрановых балок.

Наибольшее
нормативное вертикальное давление
одного колеса крана

на той стороне, к которой приближена
тележка с грузом, указывается в паспорте
на кран. В данной курсовой работе студент
может найти эти данные в приложении
методического пособия (прил., табл.
1). С противоположной стороны крана
на одно колесо будет передаваться
давление
,

где
Q – грузоподъемность
крана;

G
– вес крана с тележкой;

n₀
– число колес на одной стороне крана.

Замечание.
В кранах с
т

для разных колес может быть различным.
В этом случае обычно принимают среднее
значение максимальных давлений колес

и вычисляют по вышеприведенной формуле
среднее значение минимальных давлений
.

Нормативное
значение горизонтальной силы, приходящейся
на одно колесо с одной стороны крана,
вычисляют по формуле

,

где-для
кранов с гибким подвесом груза;

-для
кранов с жестким подвесом груза;

–
масса тележки (прил., табл. 1);

n₀ – число колес на
одной стороне крана.

Нагрузка
может быть направлена как внутрь, так
и наружу рассматриваемого пролета.

Максимальное
вертикальное давление

или

на колонны рам, приложенные на уступах
колонн, и максимальное горизонтальное
давление
,
приложенное к колоннам на уровне верхнего
пояса подкрановой балки, определяются
путем загружения линии влияния опорного
давления подкрановых балок двумя
мостовыми кранами (Рис. 12) и
вычисляются по следующим формулам

,

,

где
–
коэффициент сочетаний нагрузок, при
учете двух кранов:

–
для групп режимов работы кранов 1К-6К;

–
для групп режимов работы кранов 7К, 8К;

–
ордината линии влияния опорной реакции
колонны;

-число
колес всех кранов, передающих нагрузку
на рассматриваемую колонну;

–
максимальное/минимальное нормативное
давление на колесо крана;

–
нормативное значение тормозной силы
(см. выше).

–
коэффициент надежности для крановых
нагрузок (п. 9.8[2]).

Рис. 12. К определению D_max и D_min

Вертикальные
давления

и

приложены по оси подкрановой ветви
ступенчатой колонны.

Ветровая нагрузка.

Прежде всего,
для того чтобы правильно собрать ветровую
нагрузку студенту необходимо подробно
изучить учебную литературу [3], [5], [6] по
данному разделу, а также пп.
11.1.1-11.1.12 [2], и затем в
последовательности приведенной ниже,
в соответствии со своим заданием,
определить необходимые величины для
сбора ветровой нагрузки.

Действие
ветра на сооружения проявляется в виде
нагрузки, величина которой зависит от
скорости ветра и его порывистости.
Следовательно, ветровая нагрузка
содержит две составляющие – статическую
и динамическую. Средняя скорость ветра,
т.е. статическая составляющая, возрастает
с высотой (Рис. 13). Степень ее
увеличения зависит от особенностей
земной поверхности, так как вблизи земли
из-за трения ветер затухает. Чем
значительнее влияние окружающих объектов
(деревьев, складок ландшафта, зданий),
тем на большей высоте скорость ветра
достигает максимальной величины.
Вследствие этого в нормах вводится
классификация поверхностей (п.
11.1.6).

При расчете
(в данном случае поперечной рамы) реальная
интенсивность ветровой нагрузки (Рис. 13)
заменяется в соответствии с нормами
(см. ниже).

Рис. 13. Изменение скорости ветра в
зависимости от высоты над поверхностью
земли и типа местности

Целью данного
пункта является нахождение распределенной
ветровой нагрузки на раму,
где
–
нормативная ветровая нагрузка на
квадратный метр вертикальной поверхности
здания, определяемая по формуле 11.1
[2]

,

где

–
нормативное значение средней
составляющей ветровой нагрузки;

–
нормативное значение пульсационной
составляющей ветровой нагрузки.

Определение
средней составляющей ветровой нагрузки

1. По карте 3 прил. Ж [2] в зависимости
   от места строительства (см. задание)
   определить ветровой район по давлению
   ветра.

2. По табл. 11.1 [2] в зависимости
   от ветрового района определить
   нормативное значение ветрового давления
   .

3. В соответствии с п. 11.1.5 [2]
   определить эквивалентную высоту
   исходя
   из габаритов здания. В зависимости от
   этого будет определен характер
   распределения давления ветра по высоте
   здания. А именно для зданий:

1. схема № 1(Рис. 15) – при
   ;

2. схема № 2 (Рис. 15) – при
   :

для
;

для
;

1. схема № 3 (Рис. 15) – при
   :

для
;

для
;

для
.

Здесь z
– высота от поверхности земли;

d
– размер здания (без учета его стилобатной
части) в направлении, перпендикулярном
расчетному направлению ветра (другими
словами – длина стены, перпендикулярная
направлению ветра);

h
– высота здания (высота от уровня земли
до верхней отметки стены).

1. По табл. 11.2 [2] в зависимости от
   типа местности (см. задание) и от
   эквивалентной высоты
   ,
   определить коэффициент распределения
   давления по высоте
   (п.
   11.1.6 [2]).

2. С помощью п. 11.1.7 [2] и прил. Д [2]
   определить аэродинамический коэффициент
   внешнего давления
   ,
   который зависит от формы сооружения и
   ориентации поверхности по отношению
   к направлению ветра (наветренная,
   подветренная сторона, кровля, торцы
   здания и т.д.). На данном этапе расчёта
   давление на кровлю допускается не
   учитывать в запас несущей способности,
   следовательно, коэффициент внешнего
   давления
   определяем
   только для наветренной
   
   и подветренной
   
   стороны (Рис. 14).

Рис. 14. К определению

и

1. Вычислить нормативное значение средней
   составляющей ветровой нагрузки для
   наветренной и подветренной стороны по
   формуле 11.2[2]

–
ветровое давление, действующее на
наветренную сторону;

–
ветровое давление, действующее на
подветренную сторону;

Схема №1.

Схема №2.

Схема №3.

Рис. 15. Распределение ветровой нагрузки
по высоте здания.

Определение
пульсационной составляющей ветровой
нагрузки

1. В соответствии с п. 11.1.8 [2] по табл.
   11.4 [2] находим коэффициент пульсации
   давления ветра
   ,
   который, как и коэффициент k
   изменяется в зависимости от габаритов
   здания и высоты.

2. Коэффициент пространственной корреляции
   пульсаций давления v
   следует определять для расчетной
   поверхности сооружения. Эти расчетные
   поверхности могут быть по разному
   ориентированы по отношению к направлению
   ветра. Например, в нашем случае, когда
   собирается нагрузка на поперечную раму
   продольная стена является нормальной
   к направлению ветра и совпадает с
   плоскостью ZOY на Рис. 16, торцы
   здания – ZOX и кровля – XOY. Поскольку в
   расчёте рассматривается плоская рама,
   то давление на торцы не рассматривается.

Рис. 16. Основная система координат при
определении коэффициента корреляции
.

Если расчетная
поверхность близка к прямоугольнику,
ориентированному так, что его стороны
параллельны основным осям (Рис. 16),
то коэффициент

следует определять по табл. 11.6 [2]
в зависимости от параметров r
и c, принимаемых по
табл. 11.7 [2].

1. В общем случае пульсационная составляющая
   определяется в зависимости от собственной
   частоты здания, которая определяется
   с помощью методов строительной механики
   с учетом конструктивной схемы и
   действующих постоянных и временных
   нагрузок. Согласно прим. 11.1.8 [2]
   при расчете
   одноэтажных производственных зданий
   высотой до 36 м и при отношении высоты
   к пролету менее 1,5, размещаемых в
   местностях типа А и В, допускается
   пульсационную составляющую ветровой
   нагрузки определять по формуле 11.5
   [2]

• для наветренной
  стороны

;

• для подветренной стороны

,

где w_m
– нормативное значение средней
составляющей ветровой нагрузки для
соответствующей стороны (см. выше);

–
коэффициент пульсации давления ветра;

–
коэффициент пространственной корреляции
пульсаций давления ветра.

Определение
нормативного значения ветровой нагрузки

Находим
нормативное значение ветровой нагрузки
на квадратный метр вертикальной
поверхности здания по уже известной
нам формуле

• для наветренной стороны

;

• для подветренной стороны

.

Определение
распределенной ветровой нагрузки
,
действующей на колонну рамы

Определяем
расчетное значение распределенной
ветровой нагрузки

• для наветренной стороны

;

• для подветренной стороны

,

где
–
шаг колонн (в общем случае – ширина
грузовой площади);

–
коэффициент надёжности по ветровой
нагрузке принимаемый равным 1,4 (п.11.1.12).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Сочетания нагрузок или как выбрать нужные коэффициенты

Как разобраться со всем многообразием понятий видов нагрузок, которые дает нам ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия»? Нормативные и расчетные; основные и эпизодические; постоянные и переменные; предельные, эксплуатационные, циклические и квазипостоянные… Как это все можно грамотно втиснуть в пределы одного единственного расчета?

Для начала нужно запомнить, что в начале расчета мы имеем одно единственное значение нагрузки – нормативное (или характеристическое – что одно и то же). Это значение фактическое, не преувеличенное и не преуменьшенное никакими коэффициентами. Вот выпадает в Киеве 155 кг снега на один квадратный метр или плита перекрытия весит 300 кг/м²  – и нам нужно принять это как факт, как самые важные исходные данные, которые мы потом для правдоподобности расчета исказим различными коэффициентами.

Первое, что нужно запомнить: никогда нормативное значение нагрузки не используется в расчете. Никогда. Даже в расчете по второму предельному состоянию – в нем может использоваться расчетная нагрузка, полученная умножением нормативной на коэффициент, равный единице. Но в расчете мы всегда оперируем расчетными значениями нагрузок, отличающимися от нормативных (характеристических).

Итак, приступая к любому расчету мы должны правильно подобрать все коэффициенты, на которые мы будем умножать нормативную нагрузку, превращая ее в расчетную.

1. Коэффициент надежности по ответственности

Первый коэффициент, который используется всегда – это коэффициент надежности по ответственности γ_n. Суть этого коэффициента в том, что здания бывают разного уровня ответственности (сравнить, например, крытый стадион на 50 тыс. мест и двухкомнатный домик в деревне) – и чем выше степень ответственности здания, чем больше людей может пострадать при его разрушении, тем выше должен быть коэффициент γ_n.

Как определить γ_n? Сначала открываем ДCTУ-Н Б В.1.2-16:2013 «Определение класса ответственности и категории сложности объектов строительства» и определяем класс и категорию. Затем открываем таблицу 5 ДБН В.1.2-14:2009 «Общие принципы обеспечения надежности…» и определяем по ней коэффициент γ_n, точнее пять его значений: в устоявшемся состоянии для расчета по первой и второй группе; в переходных состояниях (допустим, на стадии строительства или в период реставрации) для расчета по первой и второй группе; в аварийном состоянии.

Допустим, у нас здание класса СС2 с категорией ответственности Б, тогда наш коэффициент для различных ситуаций равен: 1,05; 0,975; 0,95; 0,95; 0,975. Как видите, уже на самом начале пути дороги расходятся… Количество коэффициентов продиктовано количеством расчетов, которые вам необходимо выполнить. Подробнее с этим вопросом мы разберемся в примерах ниже.

Главное, повторюсь, что мы должны запомнить: на коэффициент надежности по ответственности γ_n умножаются абсолютно все нагрузки в расчете, только выбрать γ_n нужно соответствующий ситуации.

2. Коэффициент надежности по нагрузке

Второй коэффициент, на который мы должны умножать все нормативные (характеристические) значения нагрузок, чтобы получить расчетные значения – это коэффициент надежности по нагрузке γ_f. Суть этого коэффициента в том, что мы никогда не сможем точно определить нагрузку в конкретной ситуации – и плотность материала может варьироваться, и толщина слоев, и временные нагрузки могут выходить за определенные им среднестатистические пределы – в общем, коэффициент γ_f по сути является коэффициентом запаса, который увеличивает или уменьшает нагрузку в зависимости от ситуации. И самое главное для нас – определиться правильно с расчетной ситуацией, чтобы правильно выбрать γ_f.

Для того, чтобы разобраться с тем, какое значение коэффициента γ_f следует выбирать в разных случаях, нужно усвоить для себя понятия предельного, эксплуатационного, квазипостоянного и циклического значения нагрузок. Чтобы вам не показалось, что я хочу вас запутать окончательно (с этим прекрасно справляется и сам ДБН «Нагрузки и воздействия», дополнительных усилий прилагать не нужно), я сразу сильно упрощу разбор этих понятий. Два последних мы отбрасываем, как встречающиеся крайне редко (в расчетах на выносливость, ползучесть и т.п.), а по поводу двух первых запомним:

– предельное значение всегда используется при расчете по первому предельному состоянию (о предельных состояниях подробно здесь);

– эксплуатационное значение всегда используется при расчете по второму предельному состоянию.

Для предельного значения к коэффициенту надежности по нагрузке добавляется буква «m» – γ_fm, а для эксплуатационного – буква «е» – γ_fе. Значение предельного значения, как правило, выше значения эксплуатационного, таким образом, в расчете конструкций по первому предельному состоянию (по прочности и устойчивости) расчетное значение нагрузок будет большим, чем в расчете по второму предельному состоянию (по деформативности и трещиностойкости).

Все значения коэффициентов можно выбрать из ДБН «Нагрузки и воздействия», начиная с п. 5.1 и до конца документа.

Пример 1. Определение коэффициентов надежности по нагрузке.

Допустим, у нас есть нагрузка от веса плиты перекрытия 300 кг/м² и временная нагрузка от веса людей в квартире. Нам нужно определить предельное и эксплуатационное значение этих нагрузок для устоявшегося состояния. Коэффициент надежности по ответственности γ_n определяется для класса СС2 и категории В (см. пункт 1 данной статьи).

1) Нагрузка от веса плиты относится к весу конструкций, коэффициенты к ней находим из раздела 5 ДБН «Нагрузки и воздействия». Из таблицы 5.1 находим γ_fm = 1,1; γ_fе = 1,0.

Коэффициент надежности по ответственности для расчета по первому предельному состоянию равен 1,0; для расчета по второму предельному состоянию – 0,975 (см. таблицу 5 в пункте 1 данной статьи).

Таким образом при расчете по первому предельному состоянию расчетная нагрузка от веса плиты будет равна 1,1∙1,0∙300 = 330 кг/м², а при расчете по второму предельному состоянию – 1,0∙0,975∙300 = 293 кг/м².

2) Временная нагрузка от веса людей относится к разделу 6 ДБН, из таблицы 6,2 мы находим нормативное (характеристическое) значение нагрузки 150 кг/м². Из п. 6.7 находим коэффициент надежности по нагрузке для предельного значения γ_fm = 1,3 (для значения нагрузок менее 200 кг/м²). Коэффициент надежности по нагрузке для эксплуатационного значения я в разделе 6 не нашла для равномерно распределенных нагрузок, но позволяю себе его по старой памяти принять γ_fе = 1,0.

Коэффициент надежности по ответственности для расчета по первому предельному состоянию равен 1,0; для расчета по второму предельному состоянию – 0,975 (см. таблицу 5 в пункте 1 данной статьи).

Таким образом при расчете по первому предельному состоянию расчетная временная нагрузка будет равна 1,3∙1,0∙150 = 195 кг/м², а при расчете по второму предельному состоянию – 1,0∙0,975∙150 = 146 кг/м².

Из примера 1 мы видим, что значения нагрузок в разных частях расчета будут значительно отличаться.

Рекомендую при подсчете временных нагрузок для многоэтажных зданий не забывать об уменьшающих коэффициентах из пункта 6.8 ДБН «Нагрузки и воздействия», они не допускают перерасхода и приводят расчетную модель к максимально правдоподобной. Правда, при расчете в программных комплексах нужно неслабо извернуться, чтобы учесть уменьшенную нагрузку только для фундаментов, колонн и балок, при этом для перекрытий данное уменьшение не действует.

3. Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки

Третье, с чем следует разобраться для определения расчетного сочетания нагрузок – это понятие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок. Дело в том, что для каждого вида этих нагрузок при определении сочетаний используются различные коэффициенты. Поэтому после определения всех действующих на здание нагрузок следует обратиться к пунктам 4.11 – 4.13 ДБН «Нагрузки и воздействия» и сделать выбор, к какому типу относится каждая нагрузка.

Здесь хочу обратить ваше внимание на п. 4.12 (з) и 4.13 (б), а также на п. 4.12 (к) и 4.13 (в).

Как могут нагрузки от людей и снеговые нагрузки одновременно относиться и к длительным, и к кратковременным? Если внести их в расчет и там, и там, то явно будет перебор. И правильно, нужно сделать выбор в пользу одного из двух вариантов: если вы считаете конструкцию на ползучесть (к примеру) и в расчете используете нормативное значение нагрузки с пониженным значением (то бишь, квазипостоянное), тогда такую временную нагрузку следует отнести к длительным; если же вы делаете обычный расчет с использованием предельных и эксплуатационных значений нагрузок, то ваши временные нагрузки в таком случае относятся к кратковременным.

Таким образом, в большинстве случаев нагрузки от людей и снега относятся к кратковременным.

Пример 2. Определение типа нагрузок в расчете.

В таблице записаны нагрузки, собранные для расчета здания. В правой колонке необходимо указать тип нагрузки согласно п. 4.11 – 4.13 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Нагрузка от веса конструкций (перекрытия, стены, фундаменты)	4.11а	постоянная
Нагрузка от веса межкомнатных кирпичных  перегородок в жилом доме	4.11а	постоянная (хоть перегородки и считают временными, но по факту их в квартире не сносят)
Нагрузка от гипсокартонных перегородок в квартире-студии	4.12а	длительная (у этих перегородок много шансов сменить местоположение)
Снеговая нагрузка	4.13д	кратковременная (см. пояснения над таблицей)
Временная нагрузка от веса людей	4.13в	кратковременная (см. пояснения над таблицей)
Нагрузка от веса полов в квартире	4.11а	постоянная (точного пункта в ДБН нет, но полы в квартире будут всегда)
Нагрузка от веса грунта на обрезах фундамента	4.11б	постоянная

4. Сочетания нагрузок

Последний этап – это составление сочетаний нагрузок. Здесь главное – ничего не упустить.

Каждая расчетная ситуация, при которой сочетаются те или иные нагрузки в определенном соотношении, является отдельным сочетанием. Ниже я хочу предложить вам алгоритм, по которому проще собрать все сочетания, ничего не упустив.

В этапе 1 мы должны выявить все возможные нагрузки. В виде шпаргалки (для расчета жилых зданий) можно использовать следующий список:

Нагрузки от собственного веса конструкций здания (в т.ч. нагрузка от остекления и ограждения балконов)	Постоянная
Нагрузки от веса перегородок	Постоянная или длительная
Нагрузки от веса пирога полов	Постоянная
Нагрузки от веса конструкций крыши (стропила и пирог крыши)	Постоянная
Нагрузки от веса наружной и внутренней отделки стен	Постоянная или длительная
Временная нагрузка на перекрытия и лестницы от веса людей	Кратковременная
Снеговая нагрузка	Кратковременная
Нагрузка от грунта на обрезах фундамента	Постоянная
Нагрузки от оборудования в техпомещениях	Длительная
Ветровая нагрузка	Кратковременная
Сейсмика	Эпизодическая

Обратите внимание, что не стоит объединять все нагрузки одного типа (допустим, все постоянные), т.к. при расчете разных частей здания не все они понадобятся.

Вообще нужно четко представлять, что именно вы считаете, и какие нагрузки нужно собирать для этого расчета. Одно дело – расчет перекрытия, а другое – расчет фундаментов здания. Совсем разный набор нагрузок.

В этапе 2 мы определяем количество расчетов. Это ответственный момент. Нужно точно определиться с необходимостью расчета на нагрузки в переходном состоянии (на периоде возведения здания или при транспортировке сборных элементов), а также с количеством аварийных расчетов (на каждое эпизодическое воздействие должен быть отдельный аварийный расчет).

Изначально у нас есть три типа расчетов, каждый из которых имеет свои исходные данные в виде нагрузок и коэффициентов. И прежде всего вы определяетесь со списком этих расчетов. Допустим, для расчета сборного ригеля нужны следующие расчеты: расчет по основному состоянию (на стадии эксплуатации); расчет по переходному состоянию (на стадии транспортировки); два расчета по аварийному состоянию (сейсмика и взрыв). Итого, у нас получится четыре расчета.

На этапе 3 мы определяем необходимость расчетов по первому и второму предельному состоянию и подсчитываем итоговое количество расчетов. Чаще всего, расчеты и по первому, и по второму предельному состоянию необходимы. Но бывают исключения: например, при расчете грунтового основания под фундаменты при определенных исходных данных расчет по первому предельному состоянию производить не надо.

Для нашего сборного ригеля, рассмотренного на этапе 2 в итоге получается шесть расчетов с различными коэффициентами:

1) расчет по первому предельному состоянию на стадии эксплуатации;

2) расчет по второму предельному состоянию на стадии эксплуатации;

3) расчет по первому предельному состоянию на стадии транспортировки;

4) расчет по второму предельному состоянию на стадии транспортировки;

5) аварийный расчет (сейсмика);

6) аварийный расчет (взрыв).

Когда мы подходим к этапу 4, у нас на руках есть список нагрузок (постоянных, длительных, кратковременных и эпизодических), список коэффициентов, подходящих для нашей расчетной ситуации, и нам остается лишь заняться генерированием всех возможных расчетных ситуаций.

Что значит – генерировать сочетания нагрузок? Нужно проанализировать имеющийся список нагрузок и составить те сочетания, которые, во-первых, возможны в реальности, а во-вторых, являются наихудшими для конструкции.

Допустим, мы считаем колонну каркаса здания, и у нас есть следующие нагрузки:

– собственный вес конструкций (постоянная) – СВ;

– кратковременная нагрузка на перекрытии – КР;

– снеговая нагрузка (кратковременная) – СН;

– кратковременная ветровая нагрузка (знакопеременная) в двух перпендикулярных направлениях –Ве1(+),Ве1(-), Ве2(+), Ве2(-);

– эпизодическая аварийная – АВ.

Разберемся пока без коэффициентов, какие сочетания возможны в реальной жизни (для примера возьмем стадию эксплуатации). Собственный вес есть всегда, т.е. он присутствует в любом сочетании. Кратковременная нагрузка на стадии эксплуатации тоже есть практически всегда (сложно представить опустевший дом без людей, мебели и какого-то хлама). Снеговая нагрузка бывает только зимой. Ветер тоже есть не всегда, мало того, одновременно может действовать только одна ветровая нагрузка из четырех (эти нагрузки называются взаимоисключающими).

Рассмотрим вариант со снеговой нагрузкой. Да, снег у нас бывает не всегда, но стоит ли нам брать в расчет сочетание без снега? Только если это ухудшит положение колонны, а такое маловероятно (отсутствие вертикальной нагрузки может ухудшить только состояние фундамента при наличии значительных изгибающих моментов, т.е. когда есть большой момент при малой вертикальной силе). Значит, не будем усложнять себе жизнь, и сочетание без снега включать в расчет не будем.

В итоге мы пришли к четырем возможным наихудшим сочетаниям:

СВ + КР + СН + Ве1(+),

СВ + КР + СН + Ве1(-),

СВ + КР + СН + Ве2(+),

СВ + КР + СН + Ве2(-).

Для этих четырех сочетаний нам нужно подобрать коэффициенты γ_n и γ_f для всех расчетов, определенных на этапе 3 (ниже в примере мы рассмотрим, как это делается). Если у нас имеется шесть расчетов, то в каждом у нас будет по четыре сочетания с коэффициентами.

Далее нам нужно ввести в эти сочетания понижающие коэффициенты согласно п. 4.18 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Согласно этому пункту значение длительных и кратковременных нагрузок снижается, если они действуют одновременно. И это вполне логично.

Не стоит при подборе понижающих коэффициентов забывать и о пункте 4.20:

Если же мы будем подбирать сочетания для аварийной ситуации, то здесь можно воспользоваться допущением пункта 4.17 и не учитывать в аварийном расчете кратковременные нагрузки.

Тогда в аварийном расчете у нас будет всего одно сочетание, к которому нужно будет подобрать все коэффициенты:

СВ + АВ.

Хочется уточнить, что необходимость аварийных расчетов в каждом отдельном случае должна быть тщательно взвешена и подтверждена нормами.

Пример 3. Определить все расчетные сочетания нагрузок для монолитного перекрытия жилого дома.

Нагрузки, действующие на перекрытие:

Собственный вес плиты	постоянная	СВ1
Нагрузка от кирпичных перегородок	постоянная	СВ2
Нагрузка от веса полов	постоянная	СВ3
Временная нагрузка от людей	кратковременная	КР1
Нагрузка от веса складируемой на перекрытии опалубки и арматуры на период строительства	кратковременная	КР2
Нагрузка от лесов под следующее перекрытие на период бетонирования и набора бетоном прочности	кратковременная	КР3

Определим количество расчетов:

а. Основное состояние (на период эксплуатации), в т.ч. расчет по первому и второму предельному состоянию – 1 и 2.

б. Переходное состояние (на период строительства), в т.ч. расчет по первому и второму предельному состоянию – 3 и 4.

Оснований для аварийного расчета (по п. 4.14 ДБН «Нагрузки и воздействия») нет.

Определим коэффициенты γ_n и γ_f для четырех расчетов (категория ответственности В, класс последствий СС2):

Коэффициенты	Расчет 1 (основное состояние, 1 предельное состояние)	Расчет 1 (основное состояние, 2 предельное состояние)	Расчет 3 (переходное состояние, 1 предельное состояние)	Расчет 4 (переходное состояние, 2 предельное состояние)	Источник
γn	1,0	0,975	0,925	0,950	табл. 5 ДБН В.1.2-14:2009
γf	СВ1	γfm =1,1	γfe =1,0	γfm =1,1	γfe =1,0	п. 5.2 ДБН В.1.2-2:2006
СВ2
СВ3	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0	п. 5.3 ДБН В.1.2-2:2006
КР1	γfm =1,3	γfe =1,0	γfm =1,3	γfe =1,0	п. 6.7 ДБН В.1.2-2:2006
КР2	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0
КР3

Составим расчетные сочетания нагрузок для каждого расчета с учетом понижающего коэффициента 0,9 для кратковременных нагрузок (если в сочетании присутствуют не менее двух кратковременных нагрузок) и коэффициентов γ_n и γ_f для всех нагрузок.

Расчет 1 (основное состояние, 1 предельное состояние):

1,0∙(1,1∙СВ1 + 1,1∙СВ2 + 1,2∙СВ3 + 1,3∙КР1) – в этом сочетании присутствуют все постоянные и одна временная нагрузка, больше сочетаний быть не может.

Расчет 2 (основное состояние, 2 предельное состояние):

0,975∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 1,0∙СВ3 + 1,0∙КР1) – в этом сочетании также присутствуют все постоянные и одна временная нагрузка, больше сочетаний быть не может.

Расчет 3 (переходное состояние, 1 предельное состояние):

0,925∙(1,1∙СВ1 + 0,9∙1,3∙КР2 + 0,9∙1,2∙КР3) – в этом сочетании на период строительства перегородок и полов еще нет, зато есть временные нагрузки от лесов и опалубки (так как их больше одной, вводится понижающий коэффициент 0,9).

Расчет 4 (переходное состояние, 2 предельное состояние):

0,950∙(1,0∙СВ1 + 0,9∙1,0∙КР2 + 0,9∙1,0∙КР3) – в этом сочетании на период строительства перегородок и полов еще нет, зато есть временные нагрузки от лесов и опалубки (так как их больше одной, вводится понижающий коэффициент 0,9).

Пример 4. Определить все расчетные сочетания нагрузок для монолитной колонны первого этажа каркасного жилого дома.

Исходные данные. Здание имеет категорию ответственности Б, класс последствий СС2. Первый этаж является проездом для машин, поэтому возможен удар автомобиля в колонну (аварийное состояние). Срок службы здания 100 лет.

Нагрузки, действующие на колонну:

Собственный вес всех несущих и ограждающих конструкций (кроме перегородок)	постоянная	СВ1
Нагрузка от веса полов	постоянная	СВ2
Нагрузка от гипсокартонных перегородок в квартирах-студиях	длительная	ДЛ1
Нагрузка от оборудования в техническом этаже	длительная	ДЛ2
Временная нагрузка на перекрытиях	кратковременная	КР1
Нагрузка от веса складируемой на перекрытиях опалубки и арматуры на период строительства	кратковременная	КР2
Нагрузка от лесов под следующее перекрытие на период бетонирования и набора бетоном прочности	кратковременная	КР3
Снеговая нагрузка	кратковременная	КР4
Ветровая нагрузка (ветер в плане слева)	кратковременная	Ве1(+)
Ветровая нагрузка (ветер в плане справа)	кратковременная	Ве1(-)
Ветровая нагрузка (ветер в плане снизу)	кратковременная	Ве2(+)
Ветровая нагрузка (ветер в плане сверху)	кратковременная	Ве2(-)
Аварийная нагрузка от удара машины	эпизодическая	АВ

Определим количество расчетов:

а. Основное состояние (на период эксплуатации), в т.ч. расчет по первому и второму предельному состоянию – 1 и 2.

б. Переходное состояние (на период строительства), в т.ч. расчет по первому и второму предельному состоянию – 3 и 4.

в. Аварийная ситуация – 5.

Определим коэффициенты γ_n и γ_f для пяти расчетов (для аварийной ситуации берутся коэффициенты γ_f в предельном значении):

Коэффициенты	Расчет 1 (основное состояние, 1 предельное состояние)	Расчет 1 (основное состояние, 2 предельное состояние)	Расчет 3 (переходное состояние, 1 предельное состояние)	Расчет 4 (переходное состояние, 2 предельное состояние)	Расчет 5 (аварийное состояние)	Источник
γn	1,05	0,975	0,950	0,950	0,975	табл. 5 ДБН В.1.2-14:2009
γf	СВ1	γfm =1,1	γfe =1,0	γfm =1,1	γfe =1,0	γfm =1,1	п. 5.2 ДБН В.1.2-2:2006
СВ2	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2
ДЛ1	γfm =1,3	γfe =1,0	γfm =1,3	γfe =1,0	γfm =1,3	п. 6.7 ДБН В.1.2-2:2006
ДЛ2	γfm =1,05	γfe =1,0	γfm =1,05	γfe =1,0	γfm =1,05
КР1	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2
КР2	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2
КР3	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2	γfe =1,0	γfm =1,2
КР4	γfm =1,14∙С	γfe =0,49∙С	γfm =1,14∙С	γfe =0,49∙С	γfm =1,14∙С	п. 8.11, 8.12 ДБН В.1.2-2:2006
Ве1(+)	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С	п. 9.14, 9.15 ДБН В.1.2-2:2006
Ве1(-)	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С
Ве2(+)	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С
Ве2(-)	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С	γfe =0,21∙С	γfm =1,14∙С
АВ					γfm =1,4	Если найдете источник, пишите в комментариях, буду благодарна
Здесь С – коэффициент для снеговой и ветровой нагрузки, определяемый согласно соответствующим разделам ДБН «Нагрузки и воздействия»

Составим расчетные сочетания нагрузок для каждого расчета с учетом понижающих коэффициентов для временных нагрузок (из п. 4.18 ДБН «Нагрузки и воздействия») и коэффициентов γ_n и γ_f для всех нагрузок.

Расчет 1 (основное состояние, 1 предельное состояние).

Из-за того, что четыре ветровых загружения взаимоисключающие, у нас получится четыре сочетания, в каждом из которых будет одно ветровое загружение.

1) 1,05∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,95∙1,3∙ДЛ1 + 0,95∙1,05∙ДЛ2 + 0,90∙1,2∙КР1 + 0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве1(+));

2) 1,05∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,95∙1,3∙ДЛ1 + 0,95∙1,05∙ДЛ2 + 0,90∙1,2∙КР1 + 0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве1(-));

3) 1,05∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,95∙1,3∙ДЛ1 + 0,95∙1,05∙ДЛ2 + 0,90∙1,2∙КР1 + 0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве2(+));

4) 1,05∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,95∙1,3∙ДЛ1 + 0,95∙1,05∙ДЛ2 + 0,90∙1,2∙КР1 + 0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве2(-)).

Расчет 2 (основное состояние, 2 предельное состояние).

Здесь также четыре сочетания, в каждом из которых один ветер.

1) 0,975∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,95∙1,0∙ДЛ1 + 0,95∙1,0∙ДЛ2 + 0,90∙1,0∙КР1 + 0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве1(+));

2) 0,975∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,95∙1,0∙ДЛ1 + 0,95∙1,0∙ДЛ2 + 0,90∙1,0∙КР1 + 0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве1(-));

3) 0,975∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,95∙1,0∙ДЛ1 + 0,95∙1,0∙ДЛ2 + 0,90∙1,0∙КР1 + 0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве2(+));

4) 0,975∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,95∙1,0∙ДЛ1 + 0,95∙1,0∙ДЛ2 + 0,90∙1,0∙КР1 + 0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве2(-)).

Расчет 3 (переходное состояние, 1 предельное состояние).

Здесь та же ситуация с взаимоисключающим ветром. К тому же согласно п. 4.20 ДБН «Нагрузки и воздействия» снеговую нагрузку снижаем на 20% с помощью коэффициента 0,8.

1) 0,95∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,90∙1,2∙КР2 + 0,90∙1,2∙КР3 + 0,8∙0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве1(+));

2) 0,95∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,90∙1,2∙КР2 + 0,90∙1,2∙КР3 + 0,8∙0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве1(-));

3) 0,95∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,90∙1,2∙КР2 + 0,90∙1,2∙КР3 + 0,8∙0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве2(+));

4) 0,95∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,90∙1,2∙КР2 + 0,90∙1,2∙КР3 + 0,8∙0,90∙1,14∙КР4 + 0,90∙1,14∙Ве2(-)).

Расчет 4 (переходное состояние, 2 предельное состояние).

Аналогично третьему расчету: взаимоисключающие ветровые нагружения и снижение снеговой нагрузки на 20%.

1) 0,95∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,90∙1,0∙КР2 + 0,90∙1,0∙КР3 + 0,8∙0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве1(+));

2) 0,95∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,90∙1,0∙КР2 + 0,90∙1,0∙КР3 + 0,8∙0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве1(-));

3) 0,95∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,90∙1,0∙КР2 + 0,90∙1,0∙КР3 + 0,8∙0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве2(+));

4) 0,95∙(1,0∙СВ1 + 1,0∙СВ2 + 0,90∙1,0∙КР2 + 0,90∙1,0∙КР3 + 0,8∙0,90∙0,49∙КР4 + 0,90∙0,21∙Ве2(-)).

Расчет 5 (аварийная ситуация).

В расчете с аварийной ситуацией допускается не учитывать кратковременные нагрузки (см. п. 4.17 ДБН «Нагрузки и воздействия»), мы так и поступим, в итоге у нас будет одно сочетание .

1) 0,975∙(1,1∙СВ1 + 1,2∙СВ2 + 0,95∙1,3∙ДЛ1 + 0,95∙1,05∙ДЛ2 + 1, 4∙АВ).

Коэффициент 1,4 взят мной как динамический (при ударе машины о колонну) – рекомендую не принимать на веру, а найти подтверждение в нормах (я пока не нашла).

В итоге, для колонны здания мы получили 17 независимых сочетаний нагрузок, на которые необходимо выполнить расчет.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

СНиП 2.01.07-85*

МОСКВА

2003

СОДЕРЖАНИЕ

РАЗРАБОТАНЫ
ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук А.А. Бать –
руководитель темы; И.А. Белышев,
канд. техн. наук В.А. Отставнов, доктора техн. наук проф. В.Д.
Райзер, А И. Цейтлин) МИСИ им. В.В. Куйбышева Минвуза СССР (канд. техн.
наук Л.В. Клепиков).

ВНЕСЕНЫ ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ
К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (канд. техн. наук Ф.В. Бобров).

В СНиП
2.01.07-85* внесено изменение № 1, утвержденное постановлением Госстроя СССР от
08.07.88 г. № 132, а также добавлен разд.
10 «Прогибы и перемещения», разработанный ЦНИИСК им.
Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук А.А.
Бать – руководитель темы;
чл.-кор. АН СССР Н.Н. Складнев, д-р техн. наук проф. А.И. Цейтлин, кандидаты техн. наук В.А.
Отставнов, Э.А. Неустроев, инж. Б.И.
Беляев), НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн, наук проф. А.С. Залесов) и ЦНИИпромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Л.Л. Лемыш, Э.Н. Кодыш).

С введением в
действие разд. 10 «Прогибы и перемещения»
СНиП 2.01.07-85 с 1 января 1989 г. утрачивают силу пп. 13.2-13.4 и 14.1-14.3 СНиП II-23-81*.

Излагаются в
новой редакции: «Прогибы и перемещения элементов конструкций не должны
превышать предельных, установленных СНиП 2.01.07-85» следующие пункты:

п. 13.1 СНиП II-23-81* «Стальные
конструкции»;

п. 9.2 СНиП 2.03.06-85 «Алюминиевые
конструкции»;

п. 1.20 СНиП 2.03.01-84
«Бетонные и железобетонные конструкции»;

п. 4.24 СНиП 2.03.09-85
«Асбестоцементные конструкции»;

п. 4.32 СНиП
«Деревянные конструкции»;

п. 3.19 СНиП
«Сооружения промышленных предприятий».

В СНиП 2.01.07-85*
внесено изменение № 2, утвержденное постановлением Госстроя России от 29 мая
2003 г. № 45.

Пункты таблицы,
формулы и карты, в которые внесены изменения, отмечены звездочкой.

Настоящие
нормы распространяются на проектирование строительных конструкций и оснований
зданий и сооружений и устанавливают основные положения и правила по определению
и учету постоянных и временных нагрузок и воздействий, а также их сочетаний.

Нагрузки и
воздействия на строительные конструкции и основания зданий и сооружений,
отличающихся от традиционных, допускается определять по специальным техническим
условиям.

Примечания: 1. Далее по тексту, где это возможно, термин
«воздействие» опущен и заменен термином «нагрузка», а слова «здания и
сооружения» заменены словом «сооружения».

2. При реконструкции расчетные значения нагрузок
следует определять на основе результатов обследования существующих конструкций,
при этом атмосферные нагрузки допускается принимать с учетом данных
Росгидромета.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проектировании следует
учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а
также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

1.2. Основными характеристиками
нагрузок, установленными в настоящих нормах, являются их нормативные значения.

Нагрузка
определенного вида характеризуется, как правило, одним нормативным значением.
Для нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных
и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых,
температурных климатических воздействий устанавливаются два нормативных
значения: полное и пониженное (вводится в расчет при необходимости учета
влияния длительности нагрузок, проверке на выносливость и в других случаях,
оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований).

1.3. Расчетное значение нагрузки
следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент
надежности по нагрузке g_f, соответствующий рассматриваемому предельному
состоянию и принимаемый:

а)* при
расчете на прочность и устойчивость – в соответствии с пп.
2.2,
3.4,
3.7,
3.11,
4.8,
6.11,
7.3
и 8.7;

б) при
расчете на выносливость – равным единице;

в) в расчетах
по деформациям – равным единице, если в нормах проектирования конструкций и
оснований не установлены другие значения;

г) при
расчете по другим видам предельных состояний – по нормам проектирования
конструкций и оснований.

Расчетные
значения нагрузок при наличии статистических данных допускается определять
непосредственно по заданной вероятности их превышения.

При расчете
конструкций и оснований для условий возведения зданий и сооружений расчетные
значения снеговых, ветровых, гололедных нагрузок и температурных климатических
воздействий следует снижать на 20 %.

При
необходимости расчета на прочность и устойчивость в условиях пожара, при
взрывных воздействиях, столкновении транспортных средств с частями сооружений
коэффициенты надежности по нагрузке для всех учитываемых при этом нагрузок
следует принимать равными единице.

Примечание. Для нагрузок с двумя нормативными значениями
соответствующие расчетные значения следует определять с одинаковым
коэффициентом надежности по нагрузке (для рассматриваемого предельного
состояния).

(Измененная редакция. Изм. № 2).

КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК

1.4. В зависимости от продолжительности
действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные,
кратковременные, особые) нагрузки.

1.5. Нагрузки, возникающие
при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении
сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки.

Нагрузки,
возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии
с пп. 1.6 – 1.9.

1.6. К постоянным нагрузкам следует
относить:

а) вес частей
сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;

б) вес и
давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.

Сохраняющиеся
в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует
учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.

1.7*. К длительным нагрузкам следует
относить:

а) вес
временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;

б) вес
стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей,
трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров,
постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей
и твердых тел, заполняющих оборудование;

в) давление
газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление
и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт;

г) нагрузки
на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских
помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных
помещениях;

д)
температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;

е) вес слоя
воды на водонаполненных плоских покрытиях;

ж) вес
отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено
соответствующими мероприятиями;

з) нагрузки
от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и
сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями, приведенными
в табл. 3;

и)
вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов с пониженным нормативным
значением, определяемым умножением полного нормативного значения вертикальной
нагрузки от одного крана (см. п.
4.2) в каждом пролете здания на коэффициент: 0,5 – для групп режимов
работы кранов 4К-6К; 0,6 – для группы режима работы кранов 7К; 0,7 – для группы
режима работы кранов 8К. Группы режимов работы кранов принимаются по ГОСТ 25546-82;

к) снеговые
нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного
расчетного значения на коэффициент 0,5;

л)
температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями,
определяемыми в соответствии с указаниями пп. 8.2-8.6
при условии q₁
= q₂
= q₃
= q₄ = q₅
= 0, D_I = D_VII
= 0;

м)
воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися
коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов;

н)
воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью
материалов.

Примечание.
В районах со средней температурой января минус 5°С и выше (по карте 5
приложения 5
к СНиП 2.01.07-85*) снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением не
устанавливаются.

(Измененная редакция. Изм. № 2).

1.8*. К кратковременным нагрузкам
следует относить:

а) нагрузки
от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном
режимах, а также при его перестановке или замене;

б) вес людей,
ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;

в) нагрузки
от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и
сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями, кроме нагрузок,
указанных в п. 1.7, а, б,
г, д;

г) нагрузки
от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров,
кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным
нормативным значением);

д) снеговые
нагрузки с полным расчетным значением;

е)
температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;

ж) ветровые
нагрузки;

з) гололедные
нагрузки.

(Измененная редакция. Изм. № 2).

1.9. К особым нагрузкам следует
относить:

а)
сейсмические воздействия;

б) взрывные
воздействия;

в) нагрузки,
вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной
неисправностью или поломкой оборудования;

г)
воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением
структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в
районах горных выработок и в карстовых.

СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК

1.10. Расчет конструкций и оснований по
предельным состояниям первой и второй 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.

1.11. В зависимости от учитываемого
состава нагрузок следует различать:

а) основные
сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

б) особые
сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и
одной из особых нагрузок.

Временные нагрузки
с двумя нормативными значениями следует включать в сочетания как длительные –
при учете пониженного нормативного значения, как кратковременные – при учете
полного нормативного значения.

В особых
сочетаниях нагрузок, включающих взрывные воздействия или нагрузки, вызываемые
столкновением транспортных средств с частями сооружений, допускается не
учитывать кратковременные нагрузки, указанные в п. 1.8*.

1.12. При учете сочетаний,
включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения
временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на
коэффициенты сочетаний, равные:

в основных
сочетаниях для длительных нагрузок y₁ = 0,95; для кратковременных y₂
= 0,9;

в особых
сочетаниях для длительных нагрузок y₁ = 0,95; для кратковременных y₂ =
0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для
сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований.
При этом особую нагрузку следует принимать без снижения.

При учете
основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку
(длительную или кратковременную), коэффициенты y₁, y₂
вводить не следует.

Примечание. В основных сочетаниях при учете трех и более
кратковременных нагрузок их расчетные значения допускается умножать на
коэффициент сочетания y₂,
принимаемый для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки – 1,0, для
второй – 0,8, для остальных – 0,6.

1.13. При учете сочетаний нагрузок в
соответствии с указаниями п.
1.12 за одну временную нагрузку следует принимать:

а) нагрузку
определенного рода от одного источника (давление или разрежение в емкости,
снеговую, ветровую, гололедную нагрузки, температурные климатические
воздействия, нагрузку от одного погрузчика, электрокара, мостового или
подвесного крана);

б) нагрузку
от нескольких источников, если их совместное действие учтено в нормативном и
расчетном значениях нагрузки (нагрузку от оборудования, людей и складируемых
материалов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов y_A и y_n, приведенных в пп. 3.8
и 3.9;
нагрузку от нескольких мостовых или подвесных кранов с учетом коэффициента y,
приведенного в п.
4.17; гололедно-ветровую нагрузку, определяемую в соответствии с п.
7.4).

2.1. Нормативное значение веса
конструкций заводского изготовления следует определять на основании стандартов,
рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей, других строительных
конструкций и грунтов – по проектным размерам и удельному весу материалов и
грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений.

2.2. Коэффициенты надежности по
нагрузке g_f для веса строительных конструкций и грунтов приведены
в табл. 1.

Таблица 1

Примечания: 1. При проверке конструкций на устойчивость
положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса
конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует
произвести расчет, принимая для веса конструкции или ее части коэффициент
надежности по нагрузке g_f =
0,9.

2. При определении нагрузок от грунта следует
учитывать нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных
средств, передаваемые на грунт.

3. Для металлических конструкций, в которых усилия от
собственного веса превышают 50 % общих усилий, следует принимать g_f =
1,1.

3. НАГРУЗКИ ОТ ОБОРУДОВАНИЯ, ЛЮДЕЙ,
ЖИВОТНЫХ, СКЛАДИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

3.1. Нормы настоящего раздела
распространяются на нагрузки от людей, животных, оборудования, изделий,
материалов, временных перегородок, действующие на перекрытия зданий и полы на
грунтах.

Варианты
загружения перекрытий этими нагрузками следует принимать в соответствии с
предусмотренными условиями возведения и эксплуатации зданий. Если на стадии
проектирования данные об этих условиях недостаточны, при расчете конструкций и
оснований необходимо рассмотреть следующие варианты загружения отдельных
перекрытий:

сплошное
загружение принятой нагрузкой;

неблагоприятное
частичное загружение при расчете конструкций и оснований, чувствительных к
такой схеме загружения;

отсутствие
временной нагрузки.

При этом
суммарная временная нагрузка на перекрытия многоэтажного здания при
неблагоприятном частичном их загружении не должна превышать нагрузку при
сплошном загружении перекрытий, определенную с учетом коэффициентов сочетаний y_n,
значения которых вычисляются по формулам (3) и (4).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ОТ ОБОРУДОВАНИЯ, СКЛАДИРУЕМЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

3.2. Нагрузки от оборудования (в том
числе трубопроводов, транспортных средств), складируемых материалов и изделий
устанавливаются в строительном задании на основании технологических решений, в
котором должны быть приведены:

а) возможные
на каждом перекрытии и полах на грунте места расположения и габариты опор
оборудования, размеры участков складирования и хранения материалов и изделий,
места возможного сближения оборудования в процессе эксплуатации или
перепланировки;

б) нормативные
значения нагрузок и коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые в
соответствии с указаниями настоящих норм, для машин с динамическими нагрузками
– нормативные значения инерционных сил и коэффициенты надежности по нагрузке
для инерционных сил, а также другие необходимые характеристики.

При замене
фактических нагрузок на перекрытия эквивалентными равномерно распределенными
нагрузками последние следует определять расчетом и назначать дифференцированно
для различных конструктивных элементов (плит, второстепенных балок, ригелей,
колонн, фундаментов). Принимаемые значения эквивалентных нагрузок должны
обеспечивать несущую способность и жесткость элементов конструкций, требуемые
по условиям их загружения фактическими нагрузками. Полные нормативные значения
эквивалентных равномерно распределенных нагрузок для производственных и
складских помещений следует принимая для плит и второстепенных балок не менее
3,0 кПа (300 кгс/м²), для ригелей, колонн и фундаментов – не менее
2,0 кПа (200 кгс/м²).

Учет перспективного
увеличения нагрузок от оборудования и складируемых материалов допускается при
технико-экономическом обосновании.

3.3. Нормативное значение веса
оборудования, в том числе трубопроводов, следует определять на основании
стандартов или каталогов, а для нестандартного оборудования – на основании
паспортных данных заводов-изготовителей или рабочих чертежей.

В состав
нагрузки от веса оборудования следует включать собственный вес установки или
машины (в том числе привода, постоянных приспособлений, опорных устройств,
подливок и подбетонок), вес изоляции, заполнителей оборудования, возможных при
эксплуатации, наиболее тяжелой обрабатываемой детали, вес транспортируемого
груза, соответствующий номинальной грузоподъемности и т.п.

Нагрузки от
оборудования на перекрытия и полы на грунтах необходимо принимать в зависимости
от условий его размещения и возможного перемещения при эксплуатации. При этом
следует предусматривать мероприятия, исключающие необходимость усиления несущих
конструкций, связанного с перемещением технологического оборудования во время
монтажа или эксплуатации здания.

Число
учитываемых одновременно погрузчиков или электрокаров и их размещение на
перекрытии при расчете различных элементов следует принимать по строительному
заданию на основании технологических решений.

Динамическое
воздействие вертикальных нагрузок от погрузчиков и электрокаров допускается
учитывать путем умножения нормативных значений статических нагрузок на
коэффициент динамичности, равный 1,2.

3.4. Коэффициент надежности по нагрузке
g_t для веса оборудования приведен в табл.
2.

Таблица 2

РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ

3.5. Нормативные значения равномерно
распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на
грунтах приведены в табл.
3.

3.6. Нормативные значения нагрузок на
ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в
зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия
и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные
добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для
предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа (50 кгс/м²).

3.7. Коэффициенты надежности по нагрузке
g_f для равномерно распределенных нагрузок следует
принимать:

1,3 – при
полном нормативном значении менее 2,0 кПа (200 кгс/м²);

1,2 – при
полном нормативном значении 2,0 кПа (200 кгс/м²) и более.

Коэффициент
надежности по нагрузке от веса временных перегородок следует принимать в
соответствии с указаниями п.
2.2.

3.8. При расчете балок, ригелей,
плит, а также колонн и фундаментов, воспринимающих нагрузки от одного
перекрытия, полные нормативные значения нагрузок, указанные в табл. 3, следует снижать в
зависимости от грузовой площади А, м²,
рассчитываемого элемента умножением на коэффициент сочетания y_А, равный.

а) для
помещений, указанных в поз. 1, 2, 12, а (при А > А₁ = 9 м²),

                                                                                             (1)

б) для
помещений, указанных в поз. 4, 11, 12, б (при А > А₂ = 36 м²),

                                                                                             (2)

Примечание. При расчете стен, воспринимающих нагрузки от одного
перекрытия, значения нагрузок следует снижать а зависимости от грузовой площади
А рассчитываемых элементов (плит,
балок), опирающихся на стены.

3.9. При определении продольных
усилий для расчета колонн, стен и фундаментов, воспринимающих нагрузки от двух
перекрытий и более, полные нормативные значения нагрузок указанные в табл. 3, следует
снижать умножением на коэффициент сочетания y_n:

а) для
помещений, указанных в поз. 1, 2, 12, а,

                                                                                       (3)

б) для
помещений, указанных в поз. 4, 11, 12, б,

                                                                                       (4)

где  – определяются в соответствии с п.
3.8;

п
– общее число перекрытий (для помещений, указанных в табл. 3,
поз. 1, 2, 4, 11, 12, а, б), нагрузки от которых учитываются при расчете
рассматриваемого сечения колонны, стены, фундамента.

Примечание. При определении изгибающих моментов в колоннах и
стенах следует учитывать снижение нагрузок для примыкающих к ним балок и
ригелей в соответствии с указаниями п.
3.8.

СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ НАГРУЗКИ И НАГРУЗКИ НА
ПЕРИЛА

3.10. Несущие элементы перекрытий,
покрытий, лестниц и балконов (лоджий) должны быть проверены на сосредоточенную
вертикальную нагрузку, приложенную к элементу, в неблагоприятном положении на
квадратной площадке со сторонами не более 10 см (при отсутствии других
временных нагрузок). Если в строительном задании на основании технологических
решений не предусмотрены более высокие нормативные значения сосредоточенных
нагрузок, их следует принимать равными:

а) для
перекрытий и лестниц- 1,5 кН (150 кгс);

б) для
чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов – 1,0 кН (100 кгс);

в) для
покрытий, по которым можно передвигаться только с помощью трапов и мостиков, –
0,5 кН (50 кгс).

Элементы,
рассчитанные на возможные при возведении и эксплуатации местные нагрузки от
оборудования и транспортных средств, допускается не проверять на указанную
сосредоточенную нагрузку.

3.11. Нормативные значения
горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов следует принимать
равными:

а) для жилых
зданий, дошкольных учреждений, домов отдыха, санаториев, больниц и других
лечебных учреждений – 0,3 кН/м (30 кгс/м);

б) для трибун
и спортивных залов – 1,5 кН/м (150 кгс/м);

в) для других
зданий и помещений при отсутствии специальных требований – 0,8 кН/м (80 кгс/м).

Таблица 3

Примечания: 1. Нагрузки, указанные в поз. 8, следует учитывать
на площади, не занятой оборудованием и материалами.

2. Нагрузки, указанные в поз. 9, следует учитывать без
снеговой нагрузки.

3. Нагрузки, указанные в поз. 10, следует учитывать
при расчете несущих конструкции балконов (лоджий) и участков стен в местах
защемления этих конструкций. При расчете нижележащих участков стен, фундаментов
и оснований нагрузки на балконы (лоджии) следует принимать равными нагрузкам
примыкающих основных помещений зданий и снижать их с учетом указаний пп. 3.8
и 3.9.

4. Нормативные значения нагрузок для зданий и
помещений, указанных в поз. 3, 4, г, 5, 6, 11 и 14, следует принимать по
строительному заданию на основании технологических решений.

Для
обслуживающих площадок, мостиков, ограждений крыш, предназначенных для
непродолжительного пребывания людей, нормативное значение горизонтальной
сосредоточенной нагрузки на поручни перил следует принимать 0,3 кН (30 кгс) (в
любом месте по длине поручня), если по строительному заданию на основании
технологических решений не требуется большее значение нагрузки.

Для нагрузок,
указанных в пп. 3.10
и 3.11,
следует принимать коэффициент надежность по нагрузке g_f
= 1,2.

4. НАГРУЗКИ ОТ МОСТОВЫХ И ПОДВЕСНЫХ КРАНОВ

4.1. Нагрузки от мостовых и подвесных
кранов следует определять в зависимости от групп режимов их работы,
устанавливаемых ГОСТ
25546-82, от вида привода и от способа подвеса груза. Примерный перечень
мостовых и подвесных кранов разных групп режимов работы приведен в справочном приложении
1.

4.2. Полные нормативные значения
вертикальных нагрузок, передаваемых колесами кранов на балки кранового пути, и
другие необходимые для расчета данные следует принимать в соответствии с
требованиями государственных стандартов на краны, а для нестандартных кранов –
в соответствии с данными, указанными в паспортах заводов-изготовителей.

Примечание. Под крановым путем понимаются обе балки, несущие один
мостовой кран, и все балки, несущие один подвесной кран (две балки – при
однопролетном, три – при двухпролетном подвесном кране и т.п.).

4.3. Нормативное значение
горизонтальной нагрузки, направленной вдоль кранового пути и вызываемой
торможением моста электрического крана, следует принимать равным 0,1 полного
нормативного значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой
стороны крана.

4.4. Нормативное значение
горизонтальной нагрузки, направленной поперек кранового пути и вызываемой торможением
электрической тележки, следует принимать равным:

для кранов с
гибким подвесом груза – 0,05 суммы подъемной силы крана и веса тележки;

для кранов с
жестким подвесом груза – 0,1 суммы подъемной силы крана и веса тележки.

Эту нагрузку
следует учитывать при расчете поперечных рам зданий и балок крановых путей. При
этом принимается, что нагрузка передается на одну сторону (балку) кранового
пути, распределяется поровну между всеми опирающимися на нее колесами крана и
может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

4.5. Нормативное значение
горизонтальной нагрузки, направленной поперек кранового пути и вызываемой
перекосами мостовых электрических кранов и непараллельностью крановых путей
(боковой силой), для каждого ходового колеса крана следует принимать равным 0,1
полного нормативного значения вертикальной нагрузки на колесо.

Эту нагрузку
необходимо учитывать только при расчете прочности и устойчивости балок крановых
путей и их креплений к колоннам в зданиях с кранами групп режимов работы 7К,
8К. При этом принимается, что нагрузка передается на балку кранового пути от
всех колес одной стороны крана и может быть направлена как внутрь, так и наружу
рассматриваемого пролета здания. Нагрузку, указанную в п.
4.4, не следует учитывать совместно с боковой силой.

4.6. Горизонтальные нагрузки от торможения
моста и тележки крана и боковые силы считаются приложенными в месте контакта
ходовых колес крана с рельсом.

4.7. Нормативное значение
горизонтальной нагрузки, направленной вдоль кранового пути и вызываемой ударом
крана о тупиковый упор, следует определять в соответствии с указаниями,
приведенными в обязательном приложении
2. Эту нагрузку необходимо учитывать только при расчете упоров и их
креплений к балкам кранового пути.

4.8. Коэффициент надежности по
нагрузке для крановых нагрузок следует принимать g_f = 1,1.

Примечание. При учете местного и динамического действия
сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана полное нормативное
значение этой нагрузки следует умножать при расчете прочности балок крановых
путей на дополнительный коэффициент g_f, равный:

1,6 – для группы режима
работы кранов 8К с жестким подвесом груза;

1,4 – для группы режима
работы кранов 8К с гибким подвесом груза;

1,3 – для группы режима
работы кранов 7К;

1,1 – для остальных групп
режимов работы кранов.

При проверке местной устойчивости стенок балок
значение дополнительного коэффициента следует принимать равным 1,1.

4.9. При расчете прочности и устойчивости
балок кранового пути и их креплений к несущим конструкциям расчетные значения
вертикальных крановых нагрузок следует умножать на коэффициент динамичности,
равный:

при шаге колонн не более 12 м:

1,2 – для
группы режима работы мостовых кранов 8К;

1,1 – для
групп режимов работы мостовых кранов 6К и 7К, а также для всех групп режимов
работы подвесных кранов;

при шаге колонн свыше 12 м – 1,1 для группы режима работы
мостовых кранов 8К.

Расчетные
значения горизонтальных нагрузок от мостовых кранов группы режима работы 8К
следует учитывать с коэффициентом динамичности, равным 1,1.

В остальных
случаях коэффициент динамичности принимается равным 1,0.

При расчете
конструкций на выносливость, проверке прогибов балок крановых путей и смещений
колонн, а также при учете местного действия сосредоточенной вертикальной
нагрузки от одного колеса крана коэффициент динамичности учитывать не следует.

4.10. Вертикальные нагрузки при расчете
прочности и устойчивости балок крановых путей следует учитывать не более чем от
двух наиболее неблагоприятных по воздействию мостовых или подвесных кранов.

4.11. Вертикальные нагрузки при расчете
прочности и устойчивости рам, колонн, фундаментов, а также оснований в зданиях
с мостовыми кранами в нескольких пролетах (в каждом пролете на одном ярусе)
следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее неблагоприятных
по воздействию кранов, а при учете совмещения в одном створе кранов разных
пролетов – не более чем от четырех наиболее неблагоприятных по воздействию
кранов.

4.12. Вертикальные нагрузки при расчете
прочности и устойчивости рам, колонн, стропильных и подстропильных конструкций,
фундаментов, а также оснований зданий с подвесными кранами на одном или
нескольких путях следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее
неблагоприятных по воздействию кранов. При учете совмещения в одном створе
подвесных кранов, работающих на разных путях, вертикальные нагрузки следует
принимать:

не более чем от двух кранов – для
колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при двух крановых путях в пролете;

не более
чем от четырех кранов

для колонн,
подстропильных конструкций, фундаментов и оснований среднего ряда;

для колонн,
подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при трех крановых
путях в пролете;

для
стропильных конструкций при двух или трех крановых путях в пролете.

4.13. Горизонтальные нагрузки при
расчете прочности и устойчивости балок крановых путей, колонн, рам, стропильных
и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований следует учитывать
не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов,
расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе. При
этом для каждого крана необходимо учитывать только одну горизонтальную нагрузку
(поперечную или продольную).

4.14. Число кранов, учитываемое в
расчетах прочности и устойчивости при определении вертикальных и горизонтальных
нагрузок от мостовых кранов на двух или трех ярусах в пролете, при
одновременном размещении в пролете как подвесных, так и мостовых кранов, а
также при эксплуатации подвесных кранов, предназначенных для передачи груза с
одного крана на другой с помощью перекидных мостиков, следует принимать по
строительному заданию на основании технологических решений.

4.15. При определении вертикальных и
горизонтальных прогибов балок крановых путей, а также горизонтальных смещений
колонн нагрузку следует учитывать от одного наиболее неблагоприятного по
воздействию крана.

4.16. При наличии на крановом пути
одного крана и при условии, что второй кран не будет установлен во время
эксплуатации сооружения, нагрузки на этом пути должны быть учтены только от
одного крана.

4.17. При учете двух кранов нагрузки от них необходимо умножать на
коэффициент сочетаний:

y
= 0,85 – для групп режимов работы кранов 1К – 6К;

y = 0,95 – для групп режимов работы кранов
7К, 8К.

При учете
четырех кранов нагрузки от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний:

y
= 0,7 – для групп режимов работы
кранов 1К – 6К;

y
= 0,8 – для групп режимов работы кранов 7К, 8К.

При учете
одного крана вертикальные и горизонтальные нагрузки от него необходимо
принимать без снижения.

4.18. При расчете на выносливость балок
крановых путей под электрические мостовые краны и креплений этих балок к
несущим конструкциям следует учитывать пониженные нормативные значения нагрузок
в соответствии с п. 1.7*, и.
При этом для проверки выносливости стенок балок в зоне действия сосредоточенной
вертикальной нагрузки от одного колеса крана пониженные нормативные значения
вертикального усилия колеса следует умножать на коэффициент, учитываемый при
расчете прочности балок крановых путей в соответствии с примечанием к п.
4.8. Группы режимов работы кранов, при которых следует производить
расчет на выносливость, устанавливаются нормами проектирования конструкции.

5. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ

5.1*. Полное расчетное значение
снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по
формуле

                                                                                                          (5)

где S_g – расчетное значение веса снегового
покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в
соответствии с п. 5.2;

m
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на
покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3
– 5.6.

(Измененная
редакция. Изм. № 2).

5.2*. Расчетное значение веса
снегового покрова S_g на 1 м²
горизонтальной поверхности земли следует принимать в зависимости от снегового
района Российской Федерации по данным табл. 4.

Таблица 4*

Примечание. В горных и малоизученных районах, обозначенных на
карте 1 обязательного приложение
5, в пунктах с высотой над уровнем моря более 1500 м, в местах со сложным
рельефом, а также при существенном отличии местных данных от приводимых в
таблице 4* расчетные значения веса снегового покрова следует устанавливать на
основе данных Росгидромета. При этом в качестве расчетного значения S_g следует принимать превышаемый в среднем один раз в 25
лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый на основе данных
маршрутных снегосъемок о запасах воды на защищенных от прямого воздействия
ветра участках (в лесу под кронами деревьев или на лесных полянах) за период не
менее 20 лет.

(Измененная редакция. Изм. № 2).

5.3. Схемы распределения снеговой
нагрузки и значения коэффициента m следует принимать в соответствии с обязательным приложением
3, при этом промежуточные значения коэффициента m необходимо определять
линейной интерполяцией.

В тех
случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций
возникают при частичном загружении, следует рассматривать схемы со снеговой
нагрузкой, действующей на половине или четверти пролета (для покрытий с
фонарями – на участках шириной b).

Примечание. В необходимых случаях снеговые нагрузки следует
определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

5.4. Варианты с повышенными местными
снеговыми нагрузками, приведенные в обязательном приложении
3, необходимо учитывать при расчете плит, настилов и прогонов
покрытий, а также при расчете тех элементов несущих конструкций (ферм, балок,
колонн и т.п.), для которых указанные варианты определяют размеры сечений.

Примечание. При расчетах конструкций допускается применение
упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам
нагрузок, приведенным в обязательном приложении 3. При
расчете рам и колонн производственных зданий допускается учет только равномерно
распределенной снеговой нагрузки, за исключением мест перепадов покрытий, где
необходимо учитывать повышенную снеговую нагрузку.

5.5*. Коэффициенты m,
установленные в соответствии с указаниями схем 1, 2, 5 и 6 обязательного приложения 3
для пологих (с уклонами до 12 % или с  £ 0,05) покрытий однопролетных и многопролетных
зданий без фонарей, проектируемых в районах со средней скоростью ветра за три
наиболее холодных месяца v ³ 2 м/с, следует
снижать умножением на коэффициент  где k – принимается по табл. 6; b – ширина
покрытия, принимаемая не более 100 м.

Для покрытий
с уклонами от 12 до 20 % однопролетных и многопролетных зданий без фонарей,
проектируемых в районах с v ³ 4 м/с, коэффициент m,
установленный в соответствии с указаниями схем 1
и 5 обязательного  приложения 3,
следует снижать умножением на коэффициент, равный 0,85.

Среднюю
скорость ветра v за три наиболее холодных месяца следует принимать по карте
2 обязательного приложения 5.

Снижение
снеговой нагрузки, предусматриваемое настоящим пунктом, не распространяется:

а) на
покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше
минус 5°С
(см. карту 5 обязательного приложения 5);

б) на
покрытия зданий, защищенных от прямого воздействия ветра соседними более
высокими зданиями, удаленными менее чем на 10 h₁, где h₁ – разность
высот соседнего и проектируемого зданий;

в) на участки
покрытий длиной b, b₁
и b₂, у перепадов высот зданий и парапетов (см.
схемы 8 – 11 обязательного приложения 3).

5.6. Коэффициенты m при определении снеговых
нагрузок для неутепленных покрытий цехов с повышенными тепловыделениями при
уклонах кровли свыше 3 % и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует
снижать на 20 % независимо от снижения, предусмотренного п. 5.5.

5.7*. Нормативное значение снеговой
нагрузки определяется умножением расчетного значения на коэффициент 0,7.

(Измененная редакция. Изм. № 2).

6. ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ

6.1. Ветровую нагрузку на сооружение
следует рассматривать как совокупность:

а)
нормального давления w_e, приложенного к внешней поверхности сооружения или
элемента;

б) сил трения
w_f, направленных по касательной к внешней поверхности и
отнесенных к площади ее горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий
с фонарями) или вертикальной проекции (для стен с лоджиями и подобных
конструкций);

в)
нормального давления w_i, приложенного к
внутренним поверхностям зданий с проницаемыми ограждениями, с открывающимися
или постоянно открытыми проемами;

либо как нормальное давление w_x, w_y,
обусловленное общим сопротивлением сооружения в направлении осей х
и y и условно
приложенное к проекции сооружения на плоскость, перпендикулярную
соответствующей оси.

При
проектировании высоких сооружений, относительные размеры которых удовлетворяют
условию h/d > 10,
необходимо дополнительно производить поверочный расчет на вихревое возбуждение
(ветровой резонанс); здесь h – высота сооружения, d – минимальный размер поперечного сечения, расположенного на
уровне 2/3h.

6.2. Ветровую нагрузку следует
определять как сумму средней и пульсационной составляющих.

При
определении внутреннего давления w_i, а также при расчете многоэтажных зданий высотой до 40 м и
одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к
пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типов А и В
(см. п.
6.5), пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не
учитывать.

6.3. Нормативное
значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли
следует определять по формуле

                                                                                                        (6)

где w₀ – нормативное значение ветрового давления (см. п.
6.4);

k – коэффициент, учитывающий изменение
ветрового давления по высоте (см. п.
6.5);

с – аэродинамический коэффициент (см. п.
6.6).

6.4. Нормативное значение ветрового
давления w₀
следует принимать в зависимости от ветрового района СССР по данным табл. 5.

Для горных и
малоизученных районов, обозначенных на карте 3, нормативное значение ветрового
давления w₀
допускается устанавливать на основе данных метеостанций Госкомгидромета, а
также результатов обследования районов строительства с учетом опыта
эксплуатации сооружений. При этом нормативное значение ветрового давления w₀,
Па, следует определять по формуле

                                                                                                      (7)

где v₀ – численно равно скорости ветра, м/с, на уровне
10 м над поверхностью земли для местности типа А, соответствующей 10-минутному интервалу осреднения и превышаемой
в среднем раз в 5 лет (если техническими условиями, утвержденными в
установленном порядке, не регламентированы другие периоды повторяемости
скоростей ветра).

6.5. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл. 6 в
зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:

А – открытые побережья морей, озер и
водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В – городские территории, лесные массивы
и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С – городские районы с застройкой
зданиями высотой более 25 м.

Таблица 5

Сооружение
считается расположенным в местности данного типа, если эта местность
сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h – при высоте сооружения h до 60 м и 2 км – при большей высоте.

Таблица 6

Примечание. При определении ветровой нагрузки типы местности
могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

6.6. При определении компонентов
ветровой нагрузки w_e, w_f,
w_i, w_x, w_y следует использовать
соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления с_e, трения с_f, внутреннего
давления с_i и лобового сопротивления с_x или с_y, принимаемых по
обязательному приложению
4, где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с_e или с_i соответствует
направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» – от
поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

При расчете
креплений элементов ограждения к несущим конструкциям в углах здания и по
внешнему контуру покрытия следует учитывать местное отрицательное давление
ветра с аэродинамическим коэффициентом с_e = -2,
распределенное вдоль поверхностей на ширине 1,5 м (черт.
1).

В случаях, не
предусмотренных обязательным приложением
4 (иные формы сооружений, учет при надлежащем обосновании других
направлений ветрового потока или составляющих общего сопротивления тела по
другим направлениям и т.п.), аэродинамические коэффициенты допускается
принимать по справочным и экспериментальным данным или на основе результатов
продувок моделей конструкций в аэродинамических трубах.

Примечание. При определении ветровой нагрузки на поверхности
внутренних стен и перегородок при отсутствии наружного ограждения (на стадии
монтажа здания) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего
давления с_е или лобового
сопротивления с_х.

Черт. 1. Участки с повышенным отрицательным давлением ветра

6.7. Нормативное значение
пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p на высоте z
следует определять:

а) для
сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота
собственных колебаний f₁,
Гц, больше предельного значения собственной частоты f_l, (см. п.
6.8), – по формуле

                                                                                                       (8)

где w_m – определяется в соответствии с п.
6.3;

z –      коэффициент
пульсации давления ветра на уровне z, принимаемый по табл. 7;

v –      коэффициент
пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. п.
6.9);

Таблица 7

Черт. 2.
Коэффициенты динамичности

1
– для
железобетонных и каменных сооружений, а также зданий со стальным каркасом при
наличии ограждающих конструкций (d = 0,3); 2
– для стальных башен, мачт, футерованных дымовых труб, аппаратов
колонного типа, в том числе на железобетонных постаментах (d = 0,15)

б) для
сооружений (и их конструктивных элементов), которые можно рассматривать как
систему с одной степенью свободы (поперечные рамы одноэтажных производственных
зданий, водонапорные башни и т.д.), при f₁ < f_l – по
формуле

                                                                                                        (9)

где x –
коэффициент динамичности, определяемый по черт. 2
в зависимости от параметра  и логарифмического
декремента колебаний d (см. п.
6.8);

g_f –       коэффициент надежности по нагрузке
(см. п.
6.11);

w₀ –      нормативное значение ветрового
давления, Па (см. п.
6.4);

в) для
зданий, симметричных в плане, у которых f₁ < f_l, а также для всех
сооружений, у которых f₁
< f_l < f₂
(где f₂ – вторая частота собственных
колебаний сооружения), – по формуле

                                                                                                      (10)

где т
– масса сооружения на уровне z, отнесенная к площади
поверхности, к которой приложена ветровая нагрузка;

x –
коэффициент динамичности (см. п.
6.7, б);

y – горизонтальное перемещение сооружения на уровне z по первой форме собственных колебаний
(для симметричных в плане зданий постоянной высоты в качестве у допускается принимать перемещение от
равномерно распределенной горизонтально приложенной статической нагрузки);

y
– коэффициент, определяемый посредством разделения сооружения на r участков, в пределах которых ветровая нагрузка принимается постоянной,
по формуле

                                                                                                   (11)

где М_k – масса k-го
участка сооружения;

y_k –     горизонтальное перемещение центра k-го
участка;

w_pk –   равнодействующая
пульсационной составляющей ветровой нагрузки, определяемой по формуле (8), на k-й участок сооружения.

Для
многоэтажных зданий с постоянными по высоте жесткостью, массой и шириной
наветренной поверхности нормативное значение пульсационной составляющей
ветровой нагрузки на уровне z
допускается определять по формуле

                                                                                                 (12)

где w_ph – нормативное значение пульсационной
составляющей ветровой нагрузки на высоте h верха сооружения,
определяемое по формуле (8).

6.8. Предельное значение частоты
собственных колебаний f_l,
Гц, при котором допускается не учитывать силы инерции, возникающие при
колебаниях по соответствующей собственной форме, следует определять по табл. 8.

Таблица 8

Значение
логарифмического декремента колебаний d следует принимать:

а) для
железобетонных и каменных сооружений, а также для зданий со стальным каркасом
при наличии ограждающих конструкций d = 0,3;

б) для
стальных башен, мачт, футерованных дымовых труб, аппаратов колонного типа, в
том числе на железобетонных постаментах, d = 0,15.

6.9. Коэффициент пространственной
корреляции пульсаций давления v следует определять для
расчетной поверхности сооружения, на которой учитывается корреляция пульсаций.

Расчетная
поверхность включает в себя те части поверхности наветренных, подветренных,
боковых стен, кровли и подобных конструкций, с которых давление ветра
передается на рассчитываемый элемент сооружения.

Если
расчетная поверхность близка к прямоугольнику, ориентированному так, что его
стороны параллельны основным осям (черт. 3),
то коэффициент v следует
определять по табл. 9 в зависимости от
параметров r и c принимаемых по табл. 10.

Черт. 3
Основная система координат при определении коэффициента корреляции v

Таблица 9

Таблица 10

При
расчете сооружения в целом размеры расчетной поверхности следует определять с
учетом указаний обязательного приложения
4, при этом для решетчатого сооружения необходимо принимать размеры
расчетной поверхности по его внешнему контуру.

6.10. Для сооружений, у которых f₂ < f_l, необходимо производить динамический
расчет с учетом s первых форм
собственных колебаний. Число s
следует определять из условия

6.11. Коэффициент надежности по
ветровой нагрузке g_t следует принимать равным 1,4.

7. ГОЛОЛЕДНЫЕ НАГРУЗКИ

7.1. Гололедные нагрузки необходимо
учитывать при проектировании воздушных линий электропередачи и связи,
контактных сетей электрифицированного транспорта, антенно-мачтовых устройств и
подобных сооружений.

7.2. Нормативное значение линейной
гололедной нагрузки для элементов кругового сечения диаметром до 70 мм включ.
(проводов, тросов, оттяжек, мачт, вант и др.) i, Н/м,
следует определять по формуле

                                                                                (13)

Нормативное
значение поверхностной гололедной нагрузки i¢, Па, для других элементов следует определять
по формуле

                                                                                                       (14)

В формулах (13) и (14):

b – толщина стенки гололеда, мм
(превышаемая раз в 5 лет), на элементах кругового сечения диаметром 10 мм,
расположенных на высоте 10 м над поверхностью земли, принимаемая по табл. 11, а на высоте 200 м и более – по табл. 12. Для других периодов повторяемости толщину
стенки гололеда следует принимать по специальным техническим условиям,
утвержденным в установленном порядке;

k – коэффициент,
учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте и принимаемый по табл. 13;

d
– диаметр провода, троса, мм;

m₁
– коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от
диаметра элементов кругового сечения и определяемый по табл.
14;

m₂
– коэффициент, учитывающий отношение площади поверхности элемента, подверженной
обледенению, к полной площади поверхности элемента и принимаемый равным 0,6;

r – плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;

g – ускорение
свободного падения, м/с².

7.3. Коэффициент надежности по
нагрузке g_f для гололедной нагрузки следует принимать равным 1,3,
за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах.

7.4. Давление ветра на покрытые
гололедом элементы следует принимать равным 25 % нормативного значения ветрового давления w₀, определяемого
согласно п.
6.4.

Примечания: 1. В отдельных районах СССР, где наблюдаются
сочетания значительных скоростей ветра с большими размерами
гололедно-изморозевых отложений, толщину стенки гололеда и его плотность, а
также давление ветра следует принимать в соответствии с фактическими данными.

2. При определении ветровых нагрузок на элементы
сооружений, расположенных на высоте более 100 м над поверхностью земли, диаметр
обледенелых проводов и тросов, установленный с учетом толщины стенки гололеда,
приведенной в табл. 12, необходимо умножать на
коэффициент, равный 1,5.

Таблица 11

Таблица 12

Таблица 13

Таблица 14

Примечания (к табл. 11-14): 1. В V районе, горных и малоизученных районах СССР,
обозначенных на карте 4 обязательного приложения 5, а также в сильнопересеченных местностях (на вершинах
гор и холмов, на перевалах, на высоких насыпях, в закрытых горных долинах,
котловинах, глубоких выемках и т.п.) толщину стенки гололеда необходимо
определять на основании данных специальных обследований и наблюдений.

2. Промежуточные значения величин следует определять
линейной интерполяцией.

3. Толщину стенки гололеда на подвешенных
горизонтальных элементах кругового сечения (тросах, проводах, канатах)
допускается принимать на высоте расположения их приведенного центра тяжести.

4. Для определения гололедной нагрузки на
горизонтальные элементы круговой цилиндрической формы диаметром до 70 мм
толщину стенки гололеда, приведенную в табл. 12, следует снижать на 10 %.

7.5. Температуру воздуха при гололеде
независимо от высоты сооружений следует принимать в горных районах с отметкой:
более 2000 м – минус 15°С, от 1000 до 2000 м – минус 10 °С; для остальной
территории СССР для сооружений высотой до 100 м – минус 5 °С,
более 100 м – минус 10 °С.

Примечание. В районах, где при гололеде наблюдается температура
ниже минус 15°С, ее следует принимать по фактическим данным.

8. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

8.1. В случаях, предусмотренных нормами
проектирования конструкций, следует учитывать изменение во времени Dt средней
температуры и перепад температуры и по сечению элемента.

8.2. Нормативные значения изменений
средних температур по сечению элемента соответственно в теплое Dt_w
и холодное Dt_c
время года следует определять по формулам:

                                                                                                    (15)

                                                                                                    (16)

где t_w, t_c – нормативные значения
средних температур по сечению элемента в теплое и холодное время года,
принимаемые в соответствии с п. 8.3;

t_0w,
t_0c –        начальные
температуры в теплое и холодное время года, принимаемые в соответствии с п.
8.6.

8.3. Нормативные значения средних
температур t_w и t_c и перепадов температур по сечению элемента в
теплое J_w и холодное J_c время года для однослойных конструкций следует
определять по табл. 15.

Примечание. Для многослойных конструкций t_w, t_c,
J_w, J_c определяются
расчетом. Конструкции, изготовленные из нескольких материалов, близких по
теплофизическим параметрам, допускается рассматривать как однослойные.

Таблица 15

_____________

Обозначения, принятые в табл. 15:

t_ew, t_ec
– средние суточные температуры наружного воздуха соответственно в теплое и
холодное время года, принимаемые в соответствии с п.
8.4;

t_iw, t_ic –
температуры внутреннего воздуха помещений соответственно в теплое и холодное
время года, принимаемые по ГОСТ
12.1.005-88 или по строительному заданию на основании технологических
решений;

q₁, q₂,
q₃ – приращения средних
по сечению элемента температур и перепада температур от суточных колебаний
температуры наружного воздуха, принимаемые по табл.
16;

q₄, q₅
– приращения средних по сечению элемента температур и перепада температур от
солнечной радиации, принимаемые в соответствии с п.
8.5.

Примечания: 1. При наличии исходных данных о температуре
конструкций в стадии эксплуатации зданий с постоянными технологическими
источниками тепла значения t_w, t_c,
J_w, J_c следует принимать на основе этих данных.

2. Для зданий и сооружений в стадии возведения t_w,
t_c, J_w, J_c определяются как для неотапливаемых зданий в стадии
их эксплуатации.

Таблица 16

8.4. Средние суточные
температуры наружного воздуха в теплое t_ew и холодное
t_ec время года следует
определять по формулам:

                                                                                                  (17)

                                                                                                      (18)

где t_I, t_VII – многолетние средние месячные температуры воздуха
в январе и июле, принимаемые соответственно по картам 5 и 6 обязательного приложения 5;

D_I, D_VII – отклонения
средних суточных температур от средних месячных (D_I – принимается по карте 7 обязательного приложения 5,
D_VII = 6°С).

Примечания: 1. В отапливаемых производственных зданиях на
стадии эксплуатации для конструкций, защищенных от воздействия солнечной радиации,
D_VII
допускается не учитывать.

2. Для горных и
малоизученных районов СССР, обозначенных на картах
5-7 обязательного приложения 5,
t_ec, t_ew определяются по формулам:

                                                                                                                            (19)

                                                                                                                     (20)

где t_I,min, t_VII,max – средние
из абсолютных значений соответственно минимальной температуры воздуха в январе
и максимальной – в июле;

А_I, А_VII
– средние суточные амплитуды температуры воздуха соответственно в январе и в
июле при ясном небе.

t_I,min, t_VII,max, А_I, А_VII
принимаются по данным Росгидромета.

8.5. Приращения q₄
и q₅,
°С, следует определять по
формулам:

                                                                                            (21)

                                                                                    (22)

где r – коэффициент поглощения солнечной радиации
материалом наружной поверхности конструкции, принимаемый по СНиП II-3-79*;

S_max – максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной)
солнечной радиации, Вт/м², принимаемое по СНиП 23-01-99*;

k
– коэффициент, принимаемый по табл. 17;

k₁ – коэффициент, принимаемый
по табл. 18.

Таблица 17

Таблица 18

8.6. Начальную
температуру, соответствующую замыканию конструкции или ее части в законченную
систему, в теплое t_0w
и холодное t_0c
время года следует определять по формулам:

                                                                                           (23)

                                                                                            (24)

Примечание. При наличии данных о
календарном сроке замыкания конструкции, порядке производства работ и др.
начальную температуру допускается уточнять в соответствии с этими данными.

8.7. Коэффициент надежности по
нагрузке g_t
для температурных климатических воздействий Dt и J следует принимать равным
1,1.

9. ПРОЧИЕ НАГРУЗКИ

В необходимых
случаях, предусматриваемых нормативными документами или устанавливаемых в
зависимости от условий возведения и эксплуатации сооружений, следует учитывать
прочие нагрузки, не включенные в настоящие нормы (специальные технологические
нагрузки; влажностные и усадочные воздействия; ветровые воздействия, вызывающие
аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, бафтинга).

10.
ПРОГИБЫ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Нормы
настоящего раздела устанавливают предельные прогибы и перемещения несущих и
ограждающих конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе
предельных состояний независимо от применяемых строительных материалов.

Нормы не
распространяются на сооружения гидротехнические, транспорта, атомных
электростанций, а также опор воздушных линий электропередачи, открытых
распределительных устройств и антенных сооружений связи.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

10.1. При расчете строительных
конструкций по прогибам (выгибам) и перемещениям должно быть выполнено условие

                                                                                                               (25)

где f – прогиб
(выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом),
определяемые с учетом факторов, влияющих на их значения, в соответствии с пп.
1-3 рекомендуемого приложения
6;

f_u – предельный прогиб (выгиб) и перемещение,
устанавливаемые настоящими нормами.

Расчет
необходимо производить исходя из следующих требований:

а)
технологических (обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического и
подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д.);

б) конструктивных
(обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций и их
стыков, обеспечение заданных уклонов);

в)
физиологических (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при
колебаниях);

г)
эстетико-психологических (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего
вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).

Каждое из
указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

Ограничения
колебаний конструкций следует устанавливать в соответствии с нормативными
документами п. 4 рекомендуемого приложения
6.

10.2. Расчетные ситуации, для которых
следует определять прогибы и перемещения, соответствующие им нагрузки, а также
требования, касающиеся строительного подъема, приведены в п. 5 рекомендуемого приложения
6.

10.3. Предельные прогибы элементов
конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических,
конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой
оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от
которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических
требований – от прямой, соединяющей опоры этих элементов (см. также п. 7
рекомендуемого приложения
6).

10.4. Прогибы элементов конструкций не
ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают
внешний вид конструкций (например, мембранные покрытия, наклонные козырьки,
конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы
конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются исходя из указанных
требований и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с
непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций,
чердаков).

Примечание. Для всех типов покрытий целостность кровельного
ковра следует обеспечивать, как правило, конструктивными мероприятиями
(например, использованием компенсаторов, созданием неразрезности элементов
покрытия), а не повышением жесткости несущих элементов.

10.5. Коэффициент надежности по
нагрузке для всех учитываемых нагрузок и коэффициент динамичности для нагрузок
от погрузчиков, электрокаров, мостовых и подвесных кранов следует принимать
равными единице.

Коэффициенты
надежности по ответственности необходимо принимать в соответствии с
обязательным приложением
7.

10.6. Для элементов конструкций зданий
и сооружений, предельные прогибы и перемещения которых не оговорены настоящим и
другими нормативными документами, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения
от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны превышать 1/150
пролета или 1/75 вылета консоли.

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ
КОНСТРУКЦИЙ

10.7. Вертикальные предельные прогибы
элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы,
приведены в табл. 19. Требования к зазорам
между смежными элементами приведены в п. 6 рекомендуемого приложения
6.

Таблица 19

_____________

Обозначения, принятые в табл. 19:

l – расчетный
пролет элемента конструкции;

а – шаг балок или ферм, к которым
крепятся подвесные крановые пути.

Примечания: 1. Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет.

2. Для промежуточных значений
l в поз. 2, а предельные прогибы следует определять
линейной интерполяцией, учитывая требования п. 7 рекомендуемого приложения
6.

3. В поз. 2, а цифры, указанные в скобках, следует
принимать при высоте помещений до 6 м включительно.

4. Особенности вычисления
прогибов по поз. 2, г указаны в п. 8
рекомендуемого приложения
6.

5. При ограничении прогибов
эстетико-психологическими требованиями допускается пролет l принимать равным расстоянию
между внутренними поверхностями несущих стен (или колонн).

10.8. Расстояние (зазор) от верхней
точки тележки мостового крана до нижней точки прогнутых несущих конструкций
покрытий (или предметов, прикрепленных к ним) должно быть не менее 100 мм.

10.9. Прогибы элементов покрытий должны
быть такими, чтобы, несмотря на их наличие, был обеспечен уклон кровли не менее
1/200 в одном из направлений (кроме случаев, оговоренных в других нормативных
документах).

10.10. Предельные прогибы элементов
перекрытий (балок, ригелей, плит), лестниц, балконов, лоджий, помещений жилых и
общественных зданий, а также бытовых помещений производственных зданий, исходя
из физиологических требований, следует определять по формуле

                                                                                     (26)

где
g – ускорение свободного падения;

р
– нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания,
принимаемое по табл. 20;

р₁ – пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия,
принимаемое по табл. 3 и 20;

q
– нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и
опирающихся на него конструкций;

п
– частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по табл.
20;

b – коэффициент, принимаемый по табл.
20.

Таблица 20

_____________

Обозначения, принятые в табл.
20:

Q – вес
одного человека, принимаемый равным 0,8 кН (80 кгс);

a –
коэффициент, принимаемый равным 1,0 для элементов, рассчитываемых по балочной
схеме, 0,5 – а остальных случаях (например, при опирании плит по трем или
четырем сторонам);

а – шаг балок, ригелей, ширина плит
(настилов), м;

l – расчетный пролет элемента конструкции, м.

Прогибы
следует определять от суммы нагрузок y_А1p + р₁ +
q, где y_A1 –
коэффициент, определяемый по формуле (1).

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ КОЛОНН И
ТОРМОЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КРАНОВЫХ
НАГРУЗОК

10.11. Горизонтальные предельные прогибы
колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок
крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм), следует принимать по табл. 21, но не менее 6 мм.

Прогибы
следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки
одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.

Таблица 21

_____________

Обозначения, принятые в табл. 21:

h –
высота от верха фундамента до головки кранового рельса (для одноэтажных зданий
и крытых и открытых крановых эстакад) или расстояние от оси ригеля перекрытия
до головки кранового рельса (для верхних этажей многоэтажных зданий);

l – расчетный
пролет элемента конструкции (балки).

10.12. Горизонтальные предельные
сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно
приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена
фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует
принимать равными 20 мм.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ПРОГИБЫ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ, ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
КОНСТРУКЦИЙ И ОПОР КОНВЕЙЕРНЫХ ГАЛЕРЕЙ ОТ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ, КРЕНА ФУНДАМЕНТОВ
И ТЕМПЕРАТУРНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

10.13. Горизонтальные предельные
перемещения каркасных зданий, ограничиваемые исходя из конструктивных
требований (обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками,
оконными и дверными элементами), приведены в табл. 22.
Указания по определению перемещений приведены в п. 9 рекомендуемого приложения
6.

10.14. Горизонтальные перемещения
каркасных зданий следует определять, как правило, с учетом крена (поворота)
фундаментов. При этом нагрузки от веса оборудования, мебели, людей,
складируемых материалов и изделий следует учитывать только при сплошном
равномерном загружении всех перекрытий многоэтажных зданий этими нагрузками (с
учетом их снижения в зависимости от числа этажей), за исключением случаев, при
которых по условиям нормальной эксплуатации предусматривается иное загружение.

Крен
фундаментов следует определять с учетом ветровой нагрузки, принимаемой в
размере 30 % нормативного значения.

Для зданий
высотой до 40 м (и опор конвейерных галерей любой высоты), расположенных в
ветровых районах I-IV,
крен фундаментов, вызываемый ветровой нагрузкой, допускается не учитывать.

Таблица 22

_____________

Обозначения, принятые в табл. 22:

h – высота
многоэтажных зданий, равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля
покрытия;

h_s – высота этажа в одноэтажных зданиях, равная расстоянию от
верха фундамента до низа стропильных конструкций; в многоэтажных зданиях: для
нижнего этажа – равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля перекрытия;
для остальных этажей – равная расстоянию между осями смежных ригелей.

Примечания: 1. Для промежуточных значений h_s (по поз. 3) горизонтальные предельные перемещения
следует определять линейной интерполяцией.

2. Для верхних этажей
многоэтажных зданий, проектируемых с использованием элементов покрытий
одноэтажных зданий, горизонтальные предельные перемещения следует принимать
такими же, как для одноэтажных зданий. При этом высота верхнего этажа h_s принимается от оси ригеля
междуэтажного перекрытая до низа стропильных конструкций.

3. К податливым креплениям
относятся крепления стен или перегородок к каркасу, не препятствующие смещению
каркаса (без передачи на стены или перегородки усилий, способных вызвать
повреждения конструктивных элементов); к жестким – крепления, препятствующие
взаимным смещениям каркаса, стен или перегородок.

4. Для одноэтажных зданий с
навесными стенами (а также при отсутствии жесткого диска покрытия) и
многоэтажных этажерок предельные перемещения допускается увеличивать на 30 %
(но принимать не более h_s/150).

10.15. Горизонтальные перемещения
бескаркасных зданий от ветровых нагрузок не ограничиваются, если их стены,
перегородки и соединяющие элементы рассчитаны на прочность и трещиностойкость.

10.16. Горизонтальные предельные
прогибы стоек и ригелей фахверка, а также навесных стеновых панелей от ветровой
нагрузки, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать
равными l/200, где l –
расчетный пролет стоек или панелей.

10.17. Горизонтальные предельные
прогибы опор конвейерных галерей от ветровых нагрузок, ограничиваемые исходя из
технологических требований, следует принимать равными h/250, где h – высота опор
от верха фундамента до низа ферм или балок.

10.18. Горизонтальные предельные
прогибы колонн (стоек) каркасных зданий от температурных климатических и
усадочных воздействии следует принимать равными:

h_s/150 – при стенах и
перегородках из кирпича, гипсобетона, железобетона и навесных панелей,

h_s/200 – при стенах,
облицованных естественным камнем, из керамических блоков, из стекла (витражи),
где h_s – высота этажа, а
для одноэтажных зданий с мостовыми кранами – высота от верха фундамента до низа
балок кранового пути.

При этом
температурные воздействия следует принимать без учета суточных колебаний
температур наружного воздуха и перепада температур от солнечной радиации.

При
определении горизонтальных прогибов от температурных климатических и усадочных
воздействий их значения не следует суммировать с прогибами от ветровых нагрузок
и от крена фундаментов.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВЫГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУЭТАЖНЫХ
ПЕРЕКРЫТИЙ ОТ УСИЛИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБЖАТИЯ

10.19. Предельные выгибы f_u элементов междуэтажных перекрытий, ограничиваемые
исходя из конструктивных требований, следует принимать равными 15 мм при l £ 3 м и 40 мм – при l ³
12 м (для промежуточных значений l
предельные выгибы следует определять линейной интерполяцией).

Выгибы f следует определять от усилий
предварительного обжатия, собственного веса элементов перекрытий и веса пола.

ПРИЛОЖЕНИЕ
1
Справочное

МОСТОВЫЕ И ПОДВЕСНЫЕ КРАНЫ РАЗНЫХ ГРУПП
РЕЖИМОВ РАБОТЫ (ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ)

ПРИЛОЖЕНИЕ
2
Обязательное

НАГРУЗКА ОТ УДАРА КРАНА О ТУПИКОВЫЙ УПОР

Нормативное
значение горизонтальной нагрузки F, кН, направленной вдоль
кранового пути и вызываемой ударом крана о тупиковый упор, следует определять
по формуле

где v – скорость передвижения крана в момент
удара, принимаемая равной половине номинальной, м/с;

f – возможная
наибольшая осадка буфера, принимаемая равной 0,1 м для кранов с гибким подвесом
груза грузоподъемностью не более 50 т групп режимов работы 1К-7К и 0,2 м – в
остальных случаях;

m – приведенная масса крана,
определяемая по формуле

здесь m_b – масса
моста крана, т;

т_c – масса тележки, т;

т_q – грузоподъемность крана, т;

k
– коэффициент; k = 0 – для кранов с гибким
подвесом; k = 1 – для кранов с
жестким подвесом груза;

l – пролет крана, м;

l₁ – приближение тележки, м.

Расчетное значение рассматриваемой нагрузки с учетом коэффициента
надежности по нагрузке g_t (см. п.
4.8) принимается не более предельных значений, указанных в следующей
таблице:

ПРИЛОЖЕНИЕ 3*
Обязательное

СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ m