191. С какой целью нагрузку разделяют на постоянную, длительную и кратковременную?

Продолжительность действия нагрузки влияет на прочность и деформативность любых материалов, а бетона в особенности (см. главу 1). Поэтому всю нагрузку разделяют на две части: постоянную и временную, а временную, в свою очередь, – на длительную и кратковременную. Причем постоянную и длительную потом обычно объединяют (суммируют) как нагрузки, действующие продолжительное время. К постоянным относят те нагрузки, которые существуют в течение всей «жизни» здания или сооружения: собственный вес несущих и ограждающих конструкций, вес или боковое давление грунтов и т. п. Разделение же временных нагрузок на длительные и кратковременные является условным, четких границ продолжительности их действия нет, поэтому в каждом конкретном случае необходимо обращаться к Нормам проектирования.

192. Длительной или кратковременной является снеговая нагрузка?

В

сё зависит от географического района. В южных районах снега мало и держится он недолго, поэтому там, где нормативная снеговая нагрузка не превышает 7 кПа, всю её относят к кратковременной. В северных районах снеговой покров может держаться 6...8 и даже более месяцев, однако снеговая нагрузка растет постепенно в течение всей зимы, по мере выпадения осадков, поэтому часть нагрузки относят к длительной, а часть – к кратковременной (рис. 97). Причём, чем больше толщина снегового покрова, тем больше доля длительной нагрузки.

193. Как учитывается продолжительность действия нагрузки при проектировании железобетонных конструкций?

При проверке прочности расчётное сопротивление бетона R_b(R_bt) умножают на коэффициент условий работы_b2. Если действуют постоянные, длительные и кратковременные нагрузки (кроме так называемых нагрузок «непродолжительного действия», т.е. очень кратковременных – ветровых, крановых, транспортных и т.п.), то_b2= 0,9. Если действуют нагрузки «непродолжительного действия», то их суммируют с остальными, аR_b (R_bt) умножают на_b2= 1,1. Например, в одноэтажном каркасном здании нагрузки от ветра и мостовых кранов (т.е. нагрузки «непродолжительного действия») действуют на колонны, но не действуют на ригели рамы (балки, фермы), поэтому ригели рассчитывают с_b2= 0,9, а колонны рассчитывают дважды: один раз с_b2= 1,1 на действие полных нагрузок (F_II), а второй раз – с_b2 = 0,9 на действие тех же нагрузок, но за вычетом крановых и ветровых нагрузок (F_I). ЕслиN_I  0,82N_II, то можно ограничиться расчетом только на нагрузкиF_II(здесь подNподразумеваются любые усилия – изгибающий момент, продольная и поперечная силы, полученные из статического расчета при воздействии соответственноF_I иF_II).

С расчётным сопротивлением арматуры сжатию R_scдело обстоит как раз наоборот: чем продолжительнее действует нагрузка, тем больше предельная сжимаемость бетона_bu, тем выше напряжения сжатия стали (см. вопрос 27). Поэтому, если в расчёте для бетона принято_b2= 0,9, то значениеR_sc можно увеличить с 400 до 500 МПа (если позволяет класс арматуры). При проверке прочности конструкций в стадии перевозки и монтажа, когда нагрузка (собственный вес) действует весьма непродолжительно, принимают_b2= 1,1, однако величинуR_sc уменьшают до 330 МПа, поскольку предельная сжимаемость бетона в этом случае очень мала (см. также вопрос 82).

Ч

Рис. 97

ем дольше действует нагрузка, тем больше ползучесть бетона, тем больше прогиб элемента, тем шире раскрываются трещины. Это обстоятельство учитывают специальными коэффициентами: при определении условной критической силыN_cr в расчёте сжатых элементов – коэффициентом_l, при определении прогибов изгибаемых элементов – коэффициентами_bи, при определении ширины раскрытия трещин – коэффициентом. В расчёте по раскрытию трещин, кроме того, используют коэффициент_l, который учитывает дополнительное нарушение сцепления арматуры с бетоном по обе стороны трещины при длительном действии нагрузки, что приводит к увеличению ширины раскрытия трещин.