При строительстве зданий очень важно учитывать степень воздействия внешних факторов на его конструкцию. Практика показывает, что пренебрежение данным фактором может привести к трещинам, деформациям и разрушениям строительных конструкций. В данной статье будет рассмотрена подробная классификация нагрузок на строительные конструкции.
Общие сведения
Все воздействия на конструкцию, независимо от их классификации, имеют два значения: нормативное и расчетное. Нагрузки, которые возникают под весом самой конструкции, называют постоянными, так как они непрерывно воздействуют на здание. Временными признаются воздействия на конструкцию природных условий (ветер, снег, дождь и т. д.), вес, распределяющийся на перекрытия здания от скопления большого количества людей и т. д. То есть временные нагрузки – это нагрузки на сооружение, которые в течение какого-либо промежутка могут менять свои значения.
Нормативные значения постоянных нагрузок от веса конструкции рассчитывают исходя из проектных замеров и характеристик, используемых при строительстве материалов. Расчётные значения определяют с помощью нормативных нагрузок с возможными отклонениями. Отклонения могут появиться в результате изменений исходных размеров конструкции или при несоответствии планируемой и фактической плотности материалов.
Классификация нагрузок
Для того чтобы рассчитать степень воздействия на сооружение, необходимо знать его природу. Виды нагрузок определяются по одному основному условию – продолжительности воздействия нагрузки на сооружения. Классификация нагрузок включает в себя:
- постоянные;
- временные:
- длительные;
- кратковременные.
- особые.
Каждый пункт, который включает в себя классификация нагрузок конструкции стоит рассмотреть по отдельности.
Постоянные нагрузки
Как уже упоминалось ранее, к постоянным нагрузкам относят воздействия на сооружение, которое осуществляется непрерывно в течение всего периода эксплуатации здания. Как правило, к ним относят вес самой конструкции. Допустим, для ленточного типа основания здания постоянной нагрузкой будет являться вес всех его элементов, а для фермы перекрытия – вес его поясов, стоек, раскосов и всех соединительных элементов.
Стоит учитывать, что для каменных и железобетонных конструкций постоянные нагрузки могут составлять больше 50% от расчётной нагрузки, а для деревянных и металлических элементов это значение, обычно, не превышает 10%.
Временные нагрузки
Временные нагрузки бывают двух видов: длительные и кратковременные. К длительным нагрузкам на конструкцию относят:
- вес специализированного оборудования и инструмента (станков, аппаратов, конвейеров и т.д.);
- нагрузка, возникающая при возведении временных перегородок;
- вес другого содержимого, находящегося на складах, чердаках, отсеках архивах здания;
- давления содержимого трубопроводов подведенных и находящихся в здании; тепловые воздействия на конструкцию;
- вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов; вес природных осадков (снега) и т.д.
К кратковременным нагрузкам относятся:
- вес персонала, инструмента и оборудования при проведении работ по ремонту и обслуживанию здания;
- нагрузки от людей и животных на перекрытие в жилых помещениях;
- вес электрокаров, погрузчиков в производственных складах и помещениях;
- природные нагрузки на конструкцию (ветер, дождь, снег, гололед).
Особые нагрузки
Особые нагрузки имеют кратковременный характер. В отдельный пункт классификации особые нагрузки относят, так как вероятность их возникновения ничтожно мала. Но все же их стоит учитывать при возведении строительной конструкции. К ним относят:
- нагрузки на здание вследствие стихийных бедствий и аварийных ситуаций;
- нагрузки, возникшей вследствие поломки или неисправности оборудования;
- нагрузки на конструкцию, возникшие вследствие деформации грунта или основания конструкции.
Классификация нагрузок и опор
Опора – это элемент конструкции, который воспринимает на себя внешние силы. Существуют три вида опор в балочных системах:
- Шарнирно-неподвижная опора. Фиксация конечной части балочной системы, при которой она может поворачиваться, но не может перемещаться.
- Шарнирно-подвижная опора. Это такое устройство, в котором конец балки может поворачиваться и перемещаться по горизонтали, но при этом по вертикали балка остается неподвижной.
- Жесткая заделка. Это жесткое закрепление балки, при котором она не может ни переворачиваться, ни перемещаться.
В зависимости от того, как распределяется нагрузка на балочные системы, классификация нагрузок включает в себя сосредоточенные и распределенные нагрузки. Если воздействие на опору балочной системы приходится в одну точку или на очень малую площадь опоры, то ее называют сосредоточенной. Распределенная же нагрузка воздействует на опору равномерно, по всей ее площади.
