6.2. Нагрузки, действующие на здания

6.2.1. Виды нагрузок

Нагрузки по времени действия подразделяются на три основных вида: постоянные (q_пост), временные (q_вр) и особые (см. рис. 17).

Постоянные нагрузки – это нагрузки, направление, место и время приложения, которых можно считать неизменными. К постоянным нагрузкам относится масса конструкций здания, вес и давление грунтов .

Временные нагрузки – это нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации здания могут отсутствовать. Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

К длительным временным нагрузкам относятся: масса стационарного оборудования, нагрузка на перекрытия складов, библиотек, архивов и подобных помещений ( ).

К кратковременным нагрузкам относятся: снеговые (s), ветровые (w) и температурные (T) климатические воздействия; полезные нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и подобного легкого оборудования ( ). Величина полезной нагрузки на перекрытие зависит от функционального назначения здания и помещения.

Например, для жилых зданий =1,5 кН/м², для читальных залов

= 4 кН/м² и т. д (СНиП 2.01.07-95) [15].

К особым нагрузкам относятся сейсмические нагрузки и нагрузки, вызванные возникновением чрезвычайных ситуаций.

Рис. 17. Виды основных нагрузок, действующих на здание

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативное значение нагрузок приведено в нормативной литературе (снеговая s₀, полезная , ветровая w⁰ _пол , СНиП 2.01.07-95) [15].

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке γ_f:

- постоянная q_пост= γ_f q⁰ _пост (γ_f ≈1,05 – 1,3);

- снеговая s = 1,8 (кН/м²); (для Саратовской области);

- полезная q_{по л} = γ_f q⁰ _пол (γ_f ≈1,2 – 1,4).

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f учитывает изменение нагрузки в большую или меньшую сторону (в неблагоприятную) за период эксплуатации здания.

Вертикальную нагрузку на покрытие и перекрытия принимают в виде равномерно распределенной нагрузки по их площади. Она состоит из суммы постоянных и временных нагрузок(СНиП 2.01.07-95) [15].

6.2.2. Вертикальная нагрузка на покрытие

Вертикальную расчетную нагрузку на покрытие принимают в виде равномерно распределенной нагрузки по его площади (кН/м²). Она состоит из суммы постоянной (q_пост) и снеговой (s) нагрузок:

q_пост - масса конструктивных элементов покрытия; s - масса снега.

Полная вертикальная нагрузка на покрытие будет равна:

q_покр = q_пост + s (кН/м²). (3)

Для определения величины снеговой нагрузки необходимо:

- по карте «Районирование территории РФ по весу снегового покрова» (СНиП 2.01.07-95) [15] определить снеговой район, к которому относится место расположения проектируемого здания;

- по табл. 4 СНиП 2.01.07-95 принять значение расчетной величины снеговой нагрузки. Например, Саратовская область относится к III снеговому району, для которого величина расчетной снеговой нагрузки составляет s=1,8 кН/м².

При проектировании крыш зданий необходимо помнить, что резкие перепады приводят крыши здания по высоте к образованию снеговых мешков, а значит и повышению значения снеговой нагрузки до величины s = 4 кН/м².

На рис. 18 приведена схема распределения нагрузки по покрытию здания.

Рис. 18. Схема распределения полной вертикальной нагрузки на покрытие здания:

а – на плоскую крышу; б – на покрытия здания с уступами