Коэффициент надежности по нагрузке для бетона

Обновлено: 28.04.2024

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одной из главных задач при создании конструкций транспортных сооружений является обеспечение их высокого качества. Однако существующие методы расчета конструкций, регламентирование строительными нормами и правилами на соответствующие виды сооружений, не отражают такого важного свойства, характеризующего качество, как надежность.

В настоящих Рекомендациях рассмотрены вопросы оценки и обеспечения надежности при проектировании конструкции транспортных сооружений (мостов, тоннелей и метрополитенов, защитных и противообвальных сооружений, контактной сети железных дорог, автомобильных дорог) с использованием вероятностных методов расчета, даны рекомендации по определению статистических характеристик нагрузок и материалов, приведены коэффициенты надежности по назначению для отдельных сооружений транспорта.

Рекомендации разработали доктора техн. наук Б.А. Бондарович (руководитель темы), А.А. Потапкин, Е.Н. Щербаков; кандидаты техн. наук Б.Н. Виноградов, А.П. Чучев, В.А. Тельтевская, А.И. Песов Н.Г. Хубова, Ф.И. Целиков, А.Н. Звягинцев, Г.К. Лурье, А.И. Цимеринов, Д.И. Колин, В.М. Кононов, В.В. Новак; инженеры М.Л. Палагин, Л.Н. Колина, Л.А. Бологова, С.С. Нодь, Ю.В. Новак (ЦНИИС); кандидаты техн. наук Л.А. Марков, М.Б. Корсунский, П.И. Теляев, А.Е. Мерзликин, М.Т. Работяга (СоюздорНИИ); канд. техн. наук М.М. Застава (ОИСИ) с учетом замечаний и предложений Гипротрансмоста, Ленгипротрансмоста, Союздорпроекта, Метрогипротранса, Ленметрогипротранса, Ленгипротранса, Кавгипротранса, Трансэлектропроекта, Гипропромтрансстроя, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, НИИЖБ, ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.

моделирования и испытаний

конструкций Е.Г. Игнатьев

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации устанавливают основные положения по оценке и обеспечению конструктивной надежности при проектировании сооружений транспорта, включая мосты, тоннели, метрополитены защитные и противообвальные сооружения, контактную сеть железных дорог, автомобильные дороги.

1.2. Под конструктивной надежностью сооружения следует понимать свойство сопротивляться внешним и внутренним нагрузкам и воздействиям без нарушений регламентированных нормами предельных состояний при соблюдении правил производства работ, эксплуатации, технического содержания и ремонта.

1.3. Под отказом следует подразумевать нарушение любого из оговоренных в действующих нормативных документах на проектирование сооружений транспорта предельных состояний. Допускается перечень предельных состояний уточнять по мере изучения фактической надежности сооружений с использованием расчетных схем сооружений, более полно учитывающих особенности взаимодействия элементов.

1.4. Уровень конструктивной надежности количественно определяется величиной вероятности безотказной работы, т.е. вероятности того, что в период строительства и в течение заданного срока эксплуатации сооружения не наступит отказ.

1.5. Обеспечение заданного уровня надежности при проектировании необходимо для повышения безотказности сооружений за счет более рационального перераспределения материала в конструкции, дифференцированного подбора типовых конструкций для данных условий строительства и эксплуатации, разработки оптимальных по надежности типовых рядов конструкций.

1.6. Заданный уровень надежности обеспечивается путем введения в расчет по предельным состояниям коэффициента надежности по назначению, учитывающего степень экономической ответственности сооружения.

В соответствии с СТ 384-76 на коэффициент надежности по назначению умножается расчетное значение силового воздействия или делится расчетное значение несущей способности.

1.7. Условия введения коэффициента надежности можно представить следующим образом.

При расчетах по первой группе предельных состояний

где S p - расчетное значение обобщенного силового воздействия;

- коэффициент условий работы;

R_p - расчетное значение обобщенной несущей способности;

g _c - коэффициент надежности по назначению конструкции.

S p , R_p , определяются в соответствии с действующими нормативными документами.

При расчетах по второй группе предельных состояний

где S - перемещения или деформации всего сооружения или его элементов, определяемые при расчетных эксплуатационных нагрузках;

- коэффициент условий работы, устанавливаемый в расчетах по второй группе предельных состояний нормативными документами на проектирование отдельных видов сооружений и конструкций;

R - предельная величина перемещений и деформаций, определяемая согласно требованиям соответствующих глав СНиП;

- коэффициент надежности по назначению по второй группе предельных состояний.

1.8. Коэффициент надежности по назначению конструкций, выполненных из конкретных материалов с определенными свойствами и находящихся под действием определенных нагрузок и воздействий, зависит от заданного уровня надежности.

1.9. Уровень надежности устанавливают на основе опыта проектирования и эксплуатации, расчетов с использованием методов теории вероятностей и экономических критериев и задают в соответствии с классом надежности сооружения.

1.10. В зависимости от назначения сооружения и общих технических требований к безотказности (для заданных условий строительства и эксплуатации объекта) класс надежности устанавливают по табл. 1 .

автодорожные и городские

на железных дорогах

на автомобильных дорогах

I, II, III п , I с

I У ,, У , IIc, IIIc

Транспортные тоннели и противообвальные сооружения

* 2 и 3 классы надежности для автомобильных дорог различаются типом дорожных одежд (см. п. 6.40 ).

1.11. Методики определения коэффициентов надежности и оценки надежности с использованием методов теории вероятностей представлены в разд. 2 , 3 .

1.12. Коэффициенты надежности по назначению для сооружений одного класса зависит от статистических характеристик действующих нагрузок и воздействий и несущей способности, определяемых в основном прочностными и деформационными характеристиками материалов. Рекомендации по определению прочностных и деформационных характеристик материалов представлены в разд. 4 . Статистические характеристики действующих на сооружения транспорта нагрузок представлены в разд. 5 . Особенности расчета коэффициентов надежности по назначению и их величины для отдельных сооружений транспорта представлены в разд. 6 .

2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ НАДЕЖНОСТИ

2.1. При расчетах на прочность по первой группе предельных состояний в соответствии с выражением ( 1 ) расчетное значение обобщенного силового воздействия S ¢ p определяется как произведение среднего значения обобщенной нагрузки на коэффициент надежности по этой нагрузке .

2.2. Среднее значение обобщенной нагрузки определяется по нормативным значениям i -х нагрузок S ¢ н и коэффициентов К₁ _i , r_i и m _i

где h _i - коэффициент сочетаний;

m _i - коэффициент динамичности;

К₁ _i - отношение нормативных и средних i -х нагрузок,

2.3. Коэффициент К₁ _i определяется как К₁ _i = 1 + ,

где - обеспеченность нормативного значения i -й нагрузки, выраженная числом стандартов нормального распределения;

- коэффициент вариации i -й нагрузки.

2.4. Коэффициент надежности по обобщенной нагрузке определяют по формуле

где v - коэффициент вариации прочностных характеристик материала.

2.5. Характеристика безопасности g является функцией нормативной вероятности безотказной работы Р, назначаемой в соответствии с классом надежности конструкции.

Если нагрузки представлены распределением случайных амплитуд, зафиксированных в течение некоторого времени t _н , то g находится по значению функции Лапласа Ф ( g ), определяемой из выражения

Ф ( g ) = 2 - 1, (6)

где t _н - время наблюдения.

Если нагрузки представлены в виде случайного процесса, то g определяется из выражения

где - средняя частота обобщенной нагрузки

- средняя частота i -й нагрузки.

Срок службы Т, вводимый в формулу, определяется по времени действия основной для данной расчетной ситуации нагрузки.

Нормативный уровень конструктивной надежности r по классам

Стальные железнодорожные мосты

Бетонные железнодорожные, автодорожные и городские мосты

Противообвальные защитные сооружения

Конструкции контактной сети железных дорог

2.7. Допускается определять расчетное значение обобщенной нагрузки по формуле

S ¢ p = S h _i g _fi S н _i (1 + m _i ). (9)

2.8. Коэффициент условия работы g _c , вводимый в расчет ( 1 ), учитывает неопределенность моделей, степень соответствия расчетной модели реальным условиям работы, например масштабный эффект, чувствительность конструкции к местным повреждениям, особенности технологии изготовления, изменение расчетных значений под влиянием температуры, влажности и агрессивности среды, длительности воздействия его многократной повторяемости и другие факторы. Значения коэффициента g _c устанавливают по СниП на проектирование отдельных видов сооружений, их конструкции или другими нормативными документами.

2.9. Коэффициент надежности по назначению g _п учитывает степень экономической и социальной ответственности: g ¢ _n = g ¢ _n _э × g ¢ _nc .

Коэффициент надежности по назначению, учитывающий степень экономической ответственности, определяют из выражения

g ¢ _n _э = , (10)

, - обеспеченность расчетных значений i -х нагрузок и несущей способности, выраженные в числе стандартов нормального распределения.

Коэффициент надежности по назначению, учитывающий степень социальной ответственности, устанавливают индивидуально.

2.10. Коэффициент снижения расчетных сопротивлений для обеспечения условий сохранения усталостной прочности вычисляют из выражения

где К_з - отношение пределов усталости и текучести материала;

К_эф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, определяемые по СНиП;

, - среднее значение нагрузок в расчетах на усталость и прочность.

2.11. Коэффициент К_чо определяют формуле

где t - реальное время эксплуатации под нагрузкой;

- эквивалентная частота нагрузки для расчетов на усталость;

j - коэффициент вариации приведенных напряжений.

при m = 8, j ( m + 2) = 384;

2.12. Коэффициент надежности по назначению, учитывающий снижение расчетных сопротивлений по усталости, определяют из выражения

где e - коэффициент снижения расчетных сопротивлений по усталости по действующим нормативным документам.

2.13. Для расчета коэффициентов надежности по назначению рекомендуется программа, составленная на языке ФОРТРАН- IV для машин серии ЕС и отлаженная на машине ЕС-1033.

2.14. При расчете устойчивости конструкций коэффициент надежности по назначению определяют из условия безотказной работы сооружения как при сдвиге, так и при опрокидывании.

2.15. Характеристика безопасности при сдвиге

g _Т = , (15)

g _м = , (16)

где К_Т и К_м - соответствующие коэффициенты надежности при сдвиге и опрокидывании.

и - соответствующие коэффициенты вариации Т_уд и М_уд;

j _Тсд и j _моп - соответствующие коэффициенты вариации Т_сд и М_оп;

R _Т и R _м - коэффициенты корреляции сдвигающих и удерживающих сил, опрокидывающих и удерживающих моментов.

Статистические характеристики Т_уд и Т_сд , а также М_уд и М_оп , коэффициенты корреляции между ними для различных расчетных схем определяются методом Монте-Карло.

Математическое выражение для подсчета коэффициента надежности по назначению определяется в каждом конкретном случае для заданного вида конструкции.

2.16. Определение коэффициентов надежности и проверка устойчивости конструкции в целом реализованы в программах ЦНИИСа V 4К OVS , V 4К O ВД.

2.17. Бетонные и железобетонные конструкции транспортных сооружений следует рассчитывать на температурные и влажностные воздействия по несущей способности, деформациям и перемещениям и трещиностойкости.

2.19. Расчет образования трещин в бетонных и железобетонных конструкциях от температурных и влажностных воздействий проводят по формуле

где s - температурно-усадочные напряжения в бетоне с учетом ползучести;

R - критерий температурно-усадочной трещиностойкости;

К - общий коэффициент запаса, который целесообразно расчленить на две составляющие ( g _f - коэффициент надежности по нагрузке и g _м - коэффициент надежности по материалу).

2.20. Напряжения в бетоне от температурно-усадочных воздействий определяются методами строительной механики сплошных сред с учетом в необходимых случаях неупругих деформаций.

R = e _пр × Е , (19)

где e _пр - предельная растяжимость бетона;

Е - модуль упругости бетона.

2.22. В табл. 3 представлены средние значения и дисперсии для прочности бетона R и напряжений s из формулы ( 18 ).

Средние значения, МПа

Дисперсия, МПа 2

2.23. Рекомендуемые величины коэффициентов надежности в расчетах на температурные воздействия представлены в табл. 4 в зависимости от уровня вероятности безотказной работы P .

Значения коэффициентов в зависимости от вероятности безотказной работы

Примечание . Данные табл. 3 , 4 рекомендуются для расчетов в конструкциях, для которых расчетным температурным воздействием являются декадные колебания температуры воздуха (диапазон толщин 0,5-4 м, см. п. 2.18 ). До получения дополнительных данных рекомендуется пользоваться этими значениями и для конструкций другой массивности.

3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ

3.1. Надежность конструкций оценивается при сопоставлении различных вариантов проекта сооружения, диагностики существующих конструкций для выявления резервов их несущей способности или обосновании возможности дальнейшей эксплуатации.

3.2. В зависимости от решаемых задач может рассматриваться и нормироваться как надежность сооружения в целом, так и поэлементная надежность. В Рекомендациях рассматривается поэлементная надежность.

3.3. Вероятность ненаступления ни одного из предельных состояний (отказов) элементов определяется параметрической надежностью или вероятностью безотказной работы по n параметрам функционирования, в качестве которых выступают группы предельных состояний.

3.4. Вероятность ненаступления совокупности предельных состояний для элемента P_i определяется исходя из представления об отказах по каждому предельному состоянию j как о несовместных случайных событиях, причины возникновения которых различны. В соответствии с теоремой сложения вероятностей

где m ¢ - количество предельных состояний.

P = е - l t , (21)

t - время нахождения конструкции под действием нагрузки.

Q = , a = ; (23)

- среднее значение несущей способности;

- среднее значение нагрузи (моментов, сил, напряжений).

D_R = ( × v ) 2 - дисперсия несущей способности;

D_S = ( × j _s ) 2 - дисперсия нагрузки;

n _экв - эквивалентная частота изменения нагрузки;

Ф( g ) - функция Лапласа, связанная с вероятностью безотказной работы за время t выражением

g - характеристика безопасности

t _н - время наблюдения.

3.6. Вероятность ненаступления предельного состояния при расчетах по усталости подсчитывают по следующим формулам:

N = t , К =

где m - показатель кривой усталости материала;

N _о - базовое число циклов;

- коэффициент вариации действительного предела выносливости;

- среднее значение напряжений;

s _экв - эквивалентное напряжение;

s _-1д - предел выносливости;

К_эф - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

r - коэффициент чувствительности к асимметрии цикла;

P [ v 2 , (m + 2) - табулированная функция x 2 распределения Пирсона.

Величины, входящие в формулы, выбираются в соответствии с рекомендациями разд. 4 , 5 для наиболее опасных случаев загружения и принятых расчетных режимов.

Наименьшая из полученных значений вероятностей безотказной работы должна соответствовать нормативной для данного класса сооружений.

4. ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

4.1. Выбор строительных материалов и их технических характеристик должен обеспечивать с заданной вероятностью нормальную эксплуатацию сооружений в течение заданного срока службы. При этом необходимо выполнение условия

где g - характеристика безопасности, соответствующая нормативной вероятности безотказной работы (вычисляется в соответствии с п. 2.6 ).

Статистические характеристики материалов (математическое ожидание m_R , среднее квадратическое отклонение s _R и коэффициент вариации v ) вычисляют по следующим формулам:

s _R = R н , (при g _m > 1) (26)

где R н - негативное значение;

, - обеспеченность нормативного и расчетного значений, выраженная в числе стандартов нормального распределения вероятностей;

g _m - коэффициент надежности по материалу.

4.3. В зависимости от специфики работы конструкций для материала устанавливаются коэффициенты условий работы, учитывающие, кроме факторов, перечисленных в действующих нормативных документах, изменение статистических характеристик с течением времени.

4.4. Обеспеченность нормативного значения для металла принимают не менее 0,95, что соответствует = 1,65, а обеспеченность расчетного - 0,9986, что соответствует = 3. Эти значения должны быть обеспечены приемочным статистическим контролем (ОСТ 14-34-78). При статистическом контроле вероятность соответствия показателей качества металлопродукции требованиям стандартов и технических условий устанавливается не ниже 0,97.

4.5. Прочностные и деформационные характеристики бетона, необходимые для расчета железобетонных конструкций, определяют исходя из предусмотренного проектом класса бетона по прочности на сжатие 3, контролируемой на кубах с размером ребра 15 см (согласно СТ СЭВ 1406-78). При наличии соответствующих данных учитывают, кроме того, особенности структурных характеристик бетона данного класса, обусловленные влиянием дозировки и качества составляющих бетонной смеси или другими факторами. Класс бетона по прочности на сжатие устанавливается в возрасте 28 сут. При нормировании величин длительных деформаций ползучести и усадки учитывают также гарантированную прочность или возраст бетона к моменту приложения длительной нагрузки (начала высыхания), размеры поперечного сечения элемента и влажность окружающей среды.

4.6. Вводимые в расчет класс бетона по прочности на сжатие В и нормативное значение призменной прочности R _вп принимают с обеспеченностью, равной 0,95, а значения модуля упругости Е_в ( t ), предельной деформативности при сжатии e _в _R ( t ), предельной меры линейной ползучести С_п (28) и деформации усадки e _s _п (7) принимаются, как правило, с обеспеченностью 0,5 и соответствуют базовым условиям согласно ГОСТ 24452-80 и ГОСТ 24544-81.

4.7. Нормативное значение призменной прочности бетона R _вп , МПа, принимают по СНиП 2.03.01.83. или вычисляют по формуле

R _вп = (0,77 - 0,001В) В. (27)

4.8. Гарантированное (с обеспеченностью 0,95) значение кубиковой прочности бетона при сжатии , МПа, соответствующее возрасту бетона t (при твердении в нормальных условиях), определяют из выражения

где a , с, d - коэффициенты, числовые значения которых назначаются в зависимости от вида используемого цемента согласно данным табл. 5 .

Коэффициент надежности по нагрузке для бетона

Loads and actions

Дата введения 2017-06-04

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко АО "НИЦ "Строительство" при участии ФГБУ "Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту издания - М.: Стандартинформ, 2018 год; М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит общие технические требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний при строительстве новых, расширении, реконструкции и перевооружении действующих предприятий, зданий и сооружений.

Свод правил разработан авторским коллективом ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко АО "НИЦ "Строительство" (кандидаты техн. наук Н.А.Попов, И.В.Лебедева, д-р техн. наук И.И.Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш) и ФГБУ "Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова" (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева).

Изменение N 1 выполнено авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель разработки - канд. техн. наук Н.А.Попов, исполнители - канд. техн. наук И.В.Лебедева, д-р техн. наук И.И.Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш) и ФГБУ "Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова" (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева).

Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (канд. техн. наук Н.А.Попов, канд. техн. наук И.В.Лебедева, д-р техн. наук И.И.Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш), ЗАО "Научно-исследовательский центр СтаДиО" (д-р техн. наук А.М.Белостоцкий, д-р техн. наук П.А.Акимов, канд. техн. наук И.Н.Афанасьева) и ФГБУ "Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова" (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева)*.

* Четвертый абзац дополнен Изменением N 2. Вероятно, ошибка оригинала Изменения N 2. Во "Введении" уже имеется абзац соджержащий информацию о разработчиках. - Примечание изготовителя базы данных.

Изменение N 3 выполнено авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель разработки - канд. техн. наук Н.А.Попов, исполнители - канд. техн. наук И.В.Лебедева, канд. техн. наук Л.М.Арутюнян, Д.С.Богачев, д-р техн. наук И.И.Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш) и ФГБУ "Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова" (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний, учитываемых при расчетах зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп, в соответствии с положениями ГОСТ 27751.

Примечание - Далее по тексту, где это возможно, термин "воздействие" опущен и заменен термином "нагрузка", а слова "здания и сооружения" заменены словом "сооружения".

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

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

СП 131.13330.2018 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 воздействия: Нагрузки, изменения температуры, влияния на строительный объект окружающей среды, действие ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, вызывающие изменения напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. При проведении расчетов воздействия допускается задавать, как эквивалентные нагрузки;

3.2 коэффициент надежности по нагрузке: Коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений;

3.3 коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшения вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений;

3.4 нагрузки: Внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, снегоотложений, людей и т.п.), действующие на строительные объекты;

3.5 нагрузки длительные: Нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо мало по сравнению с их средними значениями;

3.6 нагрузки кратковременные: Нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы сооружения;

3.7 нормативное (базовое) значение нагрузок: Основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование;

3.8 особые нагрузки: Нагрузки и воздействия (например, взрыв, столкновение транспортных средств с частями сооружений, авария оборудования, пожар, землетрясение, некоторые климатические нагрузки, отказ работы несущего элемента конструкций), создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями;

3.9 расчетное значение нагрузки: Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта;

3.10 расчетные сочетания нагрузок: Все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта.

4 Общие положения

4.1 Основными характеристиками нагрузок, установленных в настоящих нормах, являются их нормативные (базовые) значения.

При необходимости учета влияния реологических или нелинейных свойств материалов, длительности нагрузок, при проверке на выносливость, усталостной прочности и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от оборудования, людей, животных и транспортных средств на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке , соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности в основных и особых сочетаниях нагрузок определяются следующим образом:

а) при расчете по предельным состояниям 1-й группы - в соответствии с 7.2-7.4, 8.1.4, 8.2.7, 8.3.5, 8.4.5, 9.8, 10.12, разделом 11, 12.5 и 13.8;

б) при расчете по предельным состояниям 2-й группы - принимаются равными единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

4.3 Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или в задании на проектирование.

4.4 Расчетные значения климатических нагрузок и воздействий (снеговые и гололедные нагрузки, воздействия ветра, температуры и др.) допускается назначать в установленном порядке на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства.

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

4.6 Дополнительные требования по назначению нормативных и расчетных значений нагрузок, а также коэффициентов надежности по нагрузкам и коэффициентов сочетаний допускается устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований.

4.7 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, а также во всех случаях, не указанных в настоящем своде правил, дополнительные требования к нагрузкам и воздействиям на строительные конструкции и основания необходимо устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований, а также в заданиях на проектирование с учетом рекомендаций, разработанных в рамках научно-технического сопровождения проектирования.

5 Классификация нагрузок

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

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

Нагрузки, возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии с указаниями 5.3-5.6.

5.3 К постоянным Р нагрузкам следует относить:

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

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

в) гидростатическое давление.

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

5.4 К длительным P 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;

Коэффициент надежности по нагрузке для бетона

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 20.13330.2011 с СП 20.13330.2016 см по ссылке;
Текст Сравнения СП 20.13330.2011 со СНиП 2.01.07-85* см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2011-05-20

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ: Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А.Кучеренко - институт ОАО "НИЦ "Строительство", при участии РААСН и Государственной геофизической обсерватории (ГГО) им. А.И.Воейкова

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ опечатки, опубликованные в Информационном бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 8, 2011 г.

Опечатки внесены изготовителем базы данных.

Введение

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: июля. - Примечание изготовителя базы данных.

Актуализация выполнена авторским коллективом ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко - институтом ОАО "НИЦ "Строительство": канд. техн. наук Н.А.Попов - руководитель темы, канд. техн. наук И.В.Лебедева, д-р техн. наук И.И.Ведяков при участии РААСН (д-р техн. наук В.И.Травуш) и Государственной геофизической обсерваторией им. А.И.Воейкова (д-р геогр. наук Н.В.Кобышева).

1 Область применения

1.2 Дополнительные требования по назначению расчетных нагрузок допускается устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований.

1.3 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности дополнительные требования к нагрузкам и воздействиям на строительные конструкции и основания необходимо устанавливать в соответствующих нормативных документах, технических заданиях на проектирование с учетом рекомендаций, разработанных специализированными организациями.

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

2 Нормативные ссылки

Нормативные документы, на которые в тексте настоящих норм имеются ссылки, приведены в приложении А.

Примечание - При пользовании настоящим СП целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим СП следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем СП приняты термины и определения, приведенные в приложении Б.

4 Общие требования

4.1 Основными характеристиками нагрузок, установленными в настоящих нормах, являются их нормативные (базовые) значения.

При необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований, кроме того, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке , соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности определяются следующим образом:

а) при расчете по предельным состояниям 1-й группы - в соответствии с 7.2-7.4, 8.1.4, 8.2.2, 8.3.4, 8.4.5, 9.8, 10.12, 11.1.12, 12.5 и 13.8;

4.3 В особых сочетаниях (см. 6.2) коэффициент надежности по нагрузке для постоянных, длительных и кратковременных нагрузок следует принимать равным единице, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах.

5 Классификация нагрузок

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

5.2 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 указаниями 5.3-5.6.

5.3 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;

в) гидростатическое давление.

5.4 К длительным нагрузкам следует относить:

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

д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;

е) вес слоя воды на плоских водонаполненных покрытиях;

ж) вес отложений производственной пыли, если не предусмотрены соответствующие мероприятия по ее удалению;

з) пониженные нагрузки, перечисленные в 4.1;

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

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

5.5 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 5.4, 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), включая вес транспортируемых грузов;

д) нагрузки от транспортных средств;

е) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки.

5.6 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 (например, при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых;

д) нагрузки, обусловленные пожаром;

е) нагрузки от столкновений транспортных средств с частями сооружения.

Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или в задании на проектирование.

6 Сочетания нагрузок

6.1 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.

СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями N 1, 2, 3)

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

7.2 Коэффициенты надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов приведены в таблице 7.1.

Конструкции сооружений и вид грунтов

Коэффициент надежности по нагрузке

Конструкции

Металлические, за исключением случаев, указанных в 7.3

Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные

Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые:

в заводских условиях

на строительной площадке

В природном залегании

На строительной площадке

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

7.3 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 =0,9, если иное значение не указано в нормах проектирования этих конструкций.

При этом следует учесть также случай пониженных значений кратковременных нагрузок.

Читайте также: