Нагрузки от транспортных средств

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Расчетные нагрузки от транспортных средств складываются из собственного веса транспортных средств и полезных нагрузок, определяемых по паспортам завода-изготовителя. Вертикальные, горизонтальные нагрузки, способы их приложения и расположение рассчитываются для каждого конкретного случая.

Нормативные значения эквивалентных вертикальных равномерно распределенных и местных сосредоточенных нагрузок на перекрытия, покрытия и полы на грунтах автостоянок определяются по таблице 10.

Таблица 10.


№ п/п	Помещения зданий и сооружений	Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок , кПа	Нормативные значения сосредоточенных нагрузок , кН
	Автостоянки в зданиях для автомашин общим весом до 3 тс включительно:
1	площади парковки	3,5	20,0
2	пандусы и подъездные пути	5,0	25,0
	Автостоянки в зданиях для автомашин общим весом от 3 до 16 тс:
3	площади парковки	Не менее 5,0	Не менее 90,0
4	пандусы и подъездные пути	Не менее 7,0	Не менее 100,0
5	Автостоянки для автомашин общим весом свыше 16 тс	По строительному заданию
Примечание Общий вес - совокупность собственного веса автомобиля и максимальной полезной нагрузки.

При расчете плит перекрытий на продавливание кроме равномерно распределенной нагрузки q следует учитывать сосредоточенные нагрузки Q_t/2, приложенные на две квадратные площадки стороной 100 мм для легковых и 200 мм для грузовых автомобилей, расположенные на расстоянии 1,8 м друг от друга.

Коэффициент надежности по нагрузке от транспортных средств составляет 1,2.

Нагрузки от мостовых и подвесных кранов

Нагрузки от мостовых и подвесных кранов зависят от групп режимов их работы, от вида привода и от способа подвеса груза (приложение 1).

Крановым путем называются две балки, несущие один мостовой кран, и все балки, несущие один подвесной кран (две балки - при однопролетном, три - при двухпролетном подвесном кране).

Нормативные вертикальные нагрузки N_кр, передаваемые колесами кранов на балки кранового пути, принимают в соответствии с ГОСТ на краны или по паспортам завода-изготовителя.

Нормативная горизонтальная нагрузка вдоль кранового пути, вызываемая торможением моста крана, принимается равной T_прод = 0,1N_кр , где N_кр - нормативная вертикальная нагрузка на тормозные колеса рассматриваемой стороны крана.

При расчете поперечных рам зданий и балок крановых путей учитывается нормативная горизонтальная нагрузка поперек кранового пути, вызываемая торможением тележки. Она составляет:

- 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.

Эта 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.

Коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок следует принимать γ_f = 1,2.

Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей, рам, колонн, фундаментов и оснований учитываются от двух наиболее неблагоприятных по воздействию мостовых или подвесных кранов.

Если в одном створе могут совмещаться краны разных пролетов, то при расчете рам, колонн, фундаментов и оснований учитываются вертикальные нагрузки не более чем от четырех наиболее неблагоприятных кранов.

Горизонтальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей, колонн, рам, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов и оснований учитываются не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе.

Снеговые нагрузки

Нагрузки на конструкции от веса снегового покрова зависят от толщины и плотности снегового покрова, а также от формы покрытия здания. Удержанию снега способствуют фонари, парапеты и другие выступающие конструктивные элементы. Неравномерность загружения конструкций у препятствий учитывается коэффициентом неравномерности μ.

Учитывая изменчивость плотности снега в течение зимнего периода, при выполнении инженерных расчетов нормативный вес снегового покрова s_о определяют по средней высоте слоя воды, полученного из снега, взятого на защищенном участке местности; при этом вероятность превышения составляет 10%.

Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия определяется по формуле:

S₀ = 0,7·c_e·c_t·µ·S_g ; (12)

где c_e - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытия под действием ветра; c_t - термический коэффициент; µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие; S_g - вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли.

Вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для территорий, расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района РФ по таблице 11.

Таблица 11.


Снеговые районы (принимаются по карте, прил. 4 )	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
S_g, кПа	0,8	1,2	1,8	2,4	3,2	4,0	4,8	5,6

В расчетах необходимо рассматривать схемы как равномерно распределенных, так и неравномерно распределенных снеговых нагрузок, образуемых на покрытиях, в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.

Значения коэффициента μ и схемы распределения снеговой нагрузки и для покрытий с наибольшим размером в плане не более 100 м, принимаются по приложению 2.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении покрытия, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти его площади.

Коэффициент сноса снега c_e определяется:

- для пологих покрытий (с уклонами до 12% или с f/l ≤ 0,05) однопролетных и многопролетных зданий без фонарей в районах со средней скоростью ветра V ≥ 2 м/с по формуле:

c_e = (1,2 – 0,1V√k)(0,8 + 0,002b),

где k - принимается по таблице 13; b - ширина покрытия, b ≤ 100 м; V – средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца [4];

- для покрытий с уклонами от 12 до 20% однопролетных и многопролетных зданий без фонарей в районах с V ≥ 4 м/с: c_e = 0,85;

- для покрытий высотных зданий (h > 75 м) с уклонами до 20%: c_e = 0,7;

- для купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане диаметром d при равномерно распределенной снеговой нагрузке:

c_e = 0,85 при d ≤ 60 м;

c_e = 1,0 при d > 100м;

c_e = 0,85 + 0,00375(d – 60) – в промежуточных случаях;

- в остальных случаях c_e = 1,0.

Коэффициент c_e не учитывается:

- в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше (-5°С),

- для покрытий зданий, защищенных от ветра соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10·Δh (где Δh - разность высот зданий),

- для участков покрытий у перепадов высот зданий и парапетов.

Термический коэффициент c_t учитывает понижение снеговых нагрузок на покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи вследствие таяния:

- для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении водоотвода c_t = 0,8;

- остальных случаях c_t = 1,0.

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f = 1,4.

П р и м е р 11. Определить расчетную снеговую нагрузку на покрытие двухэтажного здания, расположенного в г. Саратове. Уклон покрытия α = 18˚. Здание отапливаемое.

Р е ш е н и е.

Город Саратов относится к 3-му снеговому району (см. прил. 4). Вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли определяем по таблице 11.

Определяем уклон покрытия при угле наклона α = 22˚:

i = tgα = tg18˚= 0,404 = 40,4%.

Коэффициент сноса снега для покрытия с уклоном больше 20%: c_e= 1.

Термический коэффициент для здания с нормальным тепловыделением и утепленным покрытием: c_t = 1.

Значение коэффициента μ определяем по прил. 2 линейной интерполяцией: μ = 0,653. Для двускатного покрытия с углом наклона α = 22˚ (20˚ ≤ α ≤ 40˚) принимаем второй вариант загружения:

с наветренной стороны μ₁ = 0,75·μ = 0,75·0,653 = 0,49;

с подветренной стороны μ₂ = 1,25·μ = 1,25·0,653 = 0,98.

При таком варианте возникают наиболее неблагоприятные условия работы несущих конструкций здания.

Определяем максимальную нормативную снеговую нагрузку на горизонтальную проекцию покрытия (с подветренной стороны) по формуле (12):

S₀ = 0,7·1·1·0,98·1,8 = 1,23 кПа.

Расчетная снеговая нагрузка получается умножением нормативного значения S₀на коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f = 1,4:

S = S₀· γ_f = 1,23·1,4 = 1,72 кПа.

Ветровая нагрузка

При обтекании здания или сооружения потоком ветра с наветренной стороны образуется зона повышенного давления («ветровой напор»); одновременно с подветренной стороны возникает зона пониженного давления («ветровой отсос»). Нагрузки, вызываемые давлением ветра на конструкции, называют ветровыми, они относятся к кратковременным климатическим нагрузкам.

Ветровые нагрузки в зоне повышенного (активного) и пониженного (пассивного) давлений считаются приложенными перпендикулярно к поверхности фасада здания. Интенсивность ветровых нагрузок зависит от формы здания или сооружения и от скорости ветра, которая в свою очередь зависит от климатического района, типа местности (открытая или застроенная) и высоты над поверхностью земли. С удалением от поверхности земли скорость ветра увеличивается.

Согласно СП 20.13330.2011 [4], в расчетах конструкций зданий и сооружений могут учитываться следующие ветровые воздействия:

- основной тип ветровой нагрузки;

- пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления;

- резонансное вихревое возбуждение;

- аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования учитываются только для зданий и сплошностенчатых сооружений при h/d > 10, где h - высота, d - характерный поперечный размер.

Для большинства зданий и сооружений высотой до 40 метров нормативная ветровая нагрузка w определяется как совокупность:

- нормального давления w_e, приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента,

- сил трения w_f, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной или вертикальной проекции,

- нормального давления w_i, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, с открывающимися или постоянно открытыми проемами.

При расчете высотных зданий, гибких башен, труб и висячих мостов выбирают другой вариант ветровой нагрузки, учитывающий нагрузки как вдоль, так и поперек ветрового потока w_x и w_y, а также вызываемый ими крутящий момент w_z относительно оси z.

Нормативная ветровая нагрузка w равна сумме средней w_m и пульсационной w_p составляющих:

w = w_m + w_p. (13)

При определении внутреннего давления w_i пульсационная составляющая w_p не учитывается.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m в зависимости от эквивалентной высоты z_e над поверхностью земли следует определять по формуле:

w_m = w₀·k(z_e)·c, (14)

где w₀ - нормативное значение ветрового давления; k(z_e) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z_e; c - аэродинамический коэффициент.

Нормативное значение ветрового давления w₀ принимается в зависимости от ветрового района по таблице 12.

Таблица 12


Ветровые районы (принимаются по прил. 5)	Iа	I	II	III	IV	V	VI	VII
w₀, кПа	0,17	0,23	0,30	0,38	0,48	0,60	0,73	0,85

Эквивалентная высота z_e принимается для башенных сооружений, мачт, труб z_e= z.

Для зданий:

а) если h ≤ d, то принимают z_e = h;

б) если d < h ≤ 2d, то: для 0 < z < h – d принимают z_e = d,

для z ≥ h – d принимают z_e = h;

в) если h > 2d, то: для 0 < z ≤ d принимают z_e = d,

для d < z < h – d принимают z_e = z,

для z ≥ h – d принимают z_e = h;

здесь z - высота от поверхности земли; d – поперечный размер здания; h - высота здания.

Коэффициент k(z_e) определяется по таблице 13 в зависимости от типов местности:

А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

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

С - городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

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

Таблица 13


Высота z_e, м	Коэффициент k для типов местности
	А	В	С
5	0,75	0,5	0,4
10	1,0	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1,0
80	1,85	1,45	1,15
100	2,0	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,65	2,3	2,0
300	2,75	2,5	2,2
350	2,75	2,75	2,35
≥ 480	2,75	2,75	2,75

При определении компонентов ветровой нагрузки w_e, w_f, w_i используются соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления c_e, трения c_f, внутреннего давления c_i . Аэродинамические коэффициенты определяются по приложению 3. Для активного давления ветра на поверхность коэффициенты имеют знак «+», для пассивного давления – знак «-».

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p на эквивалентной высоте z_e при расчете многоэтажных зданий высотой до 40 м и одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м, размещаемых в местностях типа А и В, при отношении высоты к пролету h/l < 1,5 определяется по формуле:

w_p = w_m·ζ(z_e)·v, (15)

где w_m – нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки; ζ(z_e) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 14 для эквивалентной высоты z_e; v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра.

Таблица 14

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 556; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67

Мы поможем в написании ваших работ!