Методические указания по курсовому проектированию Рабочая версия от 10. 03. 2006 02: 57 все замечания и предложения принимаются на vatin@mail ru (стр. 3 из 5)
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.
3.2.1. Собственный вес несущих конструктивных элементов
Собственный вес несущих конструктивных элементов формировался в автоматическом режиме SCAD по объёмному весу и жесткостным характеристикам сечений элементов. Для всех железобетонных элементов принять коэффициент надежности по нагрузке
= 1.1.3.2.2. Нагрузка от ограждающих стен
Нагрузка от ограждающих стен, как погонная (т/м) по периметру одного этажа, определялась из объемного веса ограждающей стены и веса единицы площади облицовки. Коэффициенты надежности по нагрузке
для веса строительных конструкций принять равными 1.3.3.2.3. Нагрузка от межкомнатных перегородок и от поверхностных (площадных) материалов и элементов строительных конструкций
Нагрузки горизонтально распределенных поверхностных (площадных) материалов и элементов (стяжек, засыпок, гидроизоляции, «пирога» инверсной кровли и т.п.) строительных конструкций удобно определять в программе «ВеСТ» (http://www.scadgroup.com/prod_vest.shtml).
Общий поэтажный вес межкомнатных перегородок определяется в Allplan. Обычно этот вес учитывается как равномерно распределенная на перекрытие нагрузка.
Коэффициенты надежности по нагрузке
для веса строительных конструкций принять по таблице 1 пункта 2.2 СНиП 2.01.07-85*. Нагрузку следует привести к горизонтальному диску перекрытия.3.2.4. Давление грунтов обратной засыпки
Давление грунтов обратной засыпки по наружному контуру здания на стены заглубленных помещений учтем как линейное распределение по высоте. Коэффициенты надежности по нагрузке t для веса засыпаемых грунтов
принять равными 1.15. 3.3.1. Нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия
Полезная нагрузка от людей и оборудования принимается равномерно распределенной по площади помещений и приложена к плитам перекрытий. Величина нормативной нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*.
Понижающие коэффициенты сочетаний yА и yn принимаются в соответствии с п.п. 3.8 и 3.9 СНиП 2.01.07-85*.
3.3.2. Снеговые нагрузки
Все конструкции разрабатываются из условия воздействия нагрузок снегового районирования для Санкт-Петербурга (снеговой район III).
Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле
где Sg - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2 СНиП 2.01.07-85* равным180 кг/м2;
m - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3 - 5.6 СНиП 2.01.07-85*.
Во многих случаях для определения расчетного значения снеговой нагрузки может быть использована программа «ВеСТ» (http://www.scadgroup.com/prod_vest.shtml) входящей в состав SCAD Office.
Переход к нагрузке с пониженным нормативным значением определяется умножением полного нормативного значения на коэффициент 0,5.
Из полного перечня кратковременных нагрузок (см. п. 1.8 СНиП 2.01.07-85*) учтем:
- нагрузки от людей, оборудования на перекрытия с полными нормативными значениями;
- снеговые нагрузки с полным нормативным значением;
- ветровые нагрузки.
Ветровые нагрузки для ветрового районирования Санкт-Петербурга учтем для ветрового района II, тип местности В или C, нормативное давление ветра 30 кг/м2.
Ветровая нагрузка вычисляется с использованием программы «ВеСТ» (http://www.scadgroup.com/prod_vest.shtml), входящей в состав SCAD Office.
Особые нагрузки, а именно:
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 районах
на проектируемое здание отсутствуют.
Сочетание нагрузок – это линейная комбинация нагрузок, взятых с некими числовыми коэффициентами.
Допустимые сочетания – это те, которые могут реализоваться, исходя из логики совместного действия нагрузок или некоторых ограничений по их количеству, но не сообразуясь с несущей способностью конструкции.
Неблагоприятные сочетания – такие сочетания нагрузок, при которых конструкция находится в предельном состоянии или оказывается ближе к предельному состоянию, чем при других допустимых сочетаниях нагрузок.
Согласно СНиП 2.01.07-85* 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.
Поскольку в данном случае особые нагрузки отсутствуют, расчет следует производить на основные сочетания нагрузок.
Основные сочетания нагрузок состоят из определенных нами выше постоянных, длительных и кратковременных нагрузок. Их сочетания составляются по СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
4. Нагрузки, загружения, их сочетания (комбинации) в SCAD
4.1.1. Нагрузки и загружения, их комбинации и сочетания в SCAD
В интерфейсе и документации SCAD используются термины «нагрузка», «группа нагрузок», «загружения», «комбинация загружений», «расчетное сочетание усилий».
Значение термина «нагрузка» в SCAD совпадает с его значением в СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки – это то, что имеет конкретный физический смысл и количественное определение: собственный вес, снег и т.п.
Отдельные нагрузки, действующие на одну группу узлов и элементов, иногда удобно объединять в «группы нагрузок».
Из нагрузок (и групп нагрузок) составляются «загружения». Загружения – это то, на что выполняется расчет конструкции с решением совместной системы линейных уравнений. В частном случае загружение может состоять из одной нагрузки (нагрузки одного вида, например собственного веса). Понятие «загружение» близко по смыслу термину «сочетания нагрузок» в СНиП 2.01.07-85*.
Загружения, взятые с некими коэффициентами и логическими связями, составляют «комбинацию загружений» и используются в режиме «расчетное сочетание усилий».
4.1.2. Ввод нагрузок и загружений
Перед созданием нового загружения (или группы нагрузок) необходимо сохранить текущее загружение (или группу нагрузок), и после этого очистить буферную память от нагрузок.
Создание загружения требует определенных размышлений, поскольку от того, как это сделано, зависят возможности дальнейшего анализа, в особенности при ориентации на нахождение расчетных сочетаний усилий (РСУ). Для этого, в частности, при формировании загружений следует помнить, что нагрузки одного загружения должны:
- всегда действовать одновременно;
- иметь одинаковый тип с точки зрения длительности действия;
- иметь одинаковые коэффициенты надежности по нагрузке;
- иметь одинаковые соотношения между полным и пониженным значениями нагрузки.
4.1.3. Расчетные сочетания усилий, расчетные сочетания нагрузок
В расчетной практике используются два похожих, но принципиально отличающихся понятия: расчетные сочетания усилий (РСУ) и комбинации загружений (расчетные сочетания нагрузок).
Их применение подробно рассматривалось в 2004 и 2005 гг. на семинарах «Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office», организуемых разработчиками SCAD. С материалами семинаров можно ознакомиться по ссылкам:
- http://www.scadgroup.com/download/Load_2004.ppt,
- http://www.scadgroup.com/download/RSU.ppt.
Определить расчетные сочетания усилий – это значит найти те сочетания отдельных загружений, которые могут быть решающими (наиболее опасными) для каждого проверяемого элемента либо каждого сечения элемента (это касается стержня).
Выполнить расчет на комбинацию загружений — это получить показатели напряженно-деформированного состояния системы, на которую одновременно действуют несколько загружений.
Здание подвергается воздействию многих перечисленных выше нагрузок и воздействий. Расчет выполняется на отдельные (элементарные) варианты нагружения в предположении, что любой реальный вариант нагружения системы может быть представлен как линейная комбинация элементарных. Этот подход оправдан при линейном подходе к расчету, поскольку только для линейных систем справедлив принцип суперпозиции.
Определить расчетные сочетания усилий – это значит найти те сочетания отдельных загружений, которые могут быть решающими (наиболее опасными) для каждого проверяемого элемента либо каждого сечения элемента (это касается стержня).
Поиск невыгодной комбинации загружений (например, для напряжения в определенном сечении или элементе) как раз и является задачей, решаемой в режиме «Расчетные сочетания усилий» комплекса SCAD.