Термин «эксплуатационная нагрузка»
Прошу разъяснить термин «эксплуатационная нагрузка» касательно строительных конструкций, инженерных сетей и систем.
Сейчас появился новый раздел проектной документации «обеспечение безопасной эксплуатации объектов капитального строительства».
В нём требуется указывать буквально следующее
| Сведения для пользователей и эксплуатационных служб о значениях эксплуатационных нагрузок на строительные конструкции, сети инженерно-технического обеспечения. которые недопустимо превышать в процессе эксплуатации зданий, сооружений. |
(Градостроительный кодекс, Технический регламент по безопасности зданий. )
Плохо себе представляю что именно это такое.
Варианты для строительных конструкций:
1) нагрузки на полы, перекрытия от техники и людей при эксплуатации (допустим нормативные 150 кг/м2)
2) то же + любые допустимые нагрузки на полы и перекрытия (допустим по расчёту вышло прочнее в итоге можно нагружать до 178 кг/м2) + кровли (расчётная снег 200 кг/м2)
?
Ищу именно ссылку на ГОСТ «Термины» или иной документ.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Да, конечно.
В нормах термин отсутствует.
В вашей организации должен быть принят перечень нагрузок, которые вы стандартом посчитаете эксплуатационными.
В нашей организации всем глубоко безразлично что и как делается, поэтому о стандартах речи не идёт.
Лично я определил для себя следующие признаки:
1) эта нагрузка возникает на или от проектируемых объектов, систем, сетей
(важно для реконструкции, т. е. для старых частей зданий и сооружений такие нагрузки в ПД не определяются *хотя это и спорно*)
2) превышение этой нагрузки возможно в процессе эксплуатации
(например на скатную кровлю трактор не поставишь, а вот на дорогу/плиту может заехать машина потяжелее чем надо)
3) это нормативная нагрузка для строительных конструкций
или расчётная максимальная нагрузка для сетей/систем
(со строительными конструкциями ещё всё очевидно, а вот с сетями я пока на вы. Пишу что дают.)
Что входит в эксплуатационную нагрузку
Дата введения 2017-06-04
Предисловие
Сведения о своде правил
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
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
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).
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.
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»
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 малы 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;
3.9 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.
4.3 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
5.2 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 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 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;
Нагрузки и эксплуатационные воздействия
Атмосферные нагрузки на строительные конструкции определяются по данным государственных гидрометеорологических служб с учетом предполагаемого срока службы конструкций. Расчетная нагрузка устанавливается как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.
Нормативные нагрузки от собственного веса конструкций определяются по результатам обследования.
Постоянные нагрузки от веса покрытий (перекрытий) принимаются с учетом результатов вскрытия кровли (ограждений) и установлением состава слоев. Места всех вскрытий привязываются на схеме здания.
Объемная масса материалов, из которых состоят слои кровли (ограждений), определяется методом послойного взвешивания. Если определить массу каждого материала затруднительно, используют метод общего взвешивания образца кровли (ограждения).
Нормативные нагрузки от массы кровли (ограждений) устанавливаются на основании статистической обработки результатов взвешивания. При неблагоприятном действии увеличенной нагрузки ее величина принимается равной значению верхней границы доверительного интервала, при благоприятном — нижней.
Коэффициент надежности по нагрузке в этом случае принимается равным единице.
Нагрузка от собственного веса конструкций одного участка пола, покрытия и т. п. площадью до 3000 м2 устанавливается изменением их поперечного сечения в не менее пяти местах и взвешивания не менее пяти отобранных проб, после чего вычисляется значение нагрузки на единицу площади. На каждые следующие 1000 м2 площади производится дополнительное вскрытие. Для кровель с насыпным утеплителем дополнительно следует определять толщину утеплителя в ендовах и вблизи конька.
Нормативное значение нагрузки определяется по формуле
— среднее арифметическое значение всех образцов;
— среднеквадратическое отклонение от результатов взвешивания
(Р,- — вес i-го образца, кН; т — количество образцов (не менее пяти); t — коэффициент Стьюдента, учитывающий объем испытаний и заданную доверительную вероятность).
Знак «плюс» в формуле (6.7) принимается при неблагоприятном действии увеличения нагрузки, знак «минус» — при благоприятном.
Нормативное значение временных нагрузок, коэффициенты надежности по нагрузке определяются в соответствии с нормами.
Постоянные нагрузки от собственного веса стационарно установленного оборудования, трубопроводов, промышленных проводок и агрегатов определяются по паспортным данным или рабочим чертежам с учетом фактической схемы их размещения и опирания на конструкции и согласовываются со службой технического контроля предприятия.
Коэффициент надежности по нагрузке для указанных воздействий принимают равным единице.
Нормативные вертикальные нагрузки, передаваемые колесами мостовых и подвесных кранов, определяют по паспортным данным.
При определении вертикальных крановых нагрузок допускается учитывать фактическое размещение зон обслуживания кранов и приближение тележки к ряду колонн, если размещение и габариты постоянно установленного в здании оборудования таковы, что нарушение этих ограничений физически невозможно или установлены ограничители перемещения кранов по путям и тележек по мосту крана.
Динамические нагрузки от транспорта и технологического оборудования, передающиеся на обследуемые конструкции, устанавливают по результатам измерений кинематических величин, характеризующих данные нагрузки (перемещений, скоростей, ускорений). Измерения динамических воздействий от технологического оборудования проводятся при рабочем режиме машин, при резонансе во время
пуска или остановки машин, при выключении тока и коротких замыканиях (в электрических машинах).
Уточнение нагрузок от веса снега и давления ветра следует проводить, если есть основания предполагать, что причиной выявленных при обследовании повреждений является увеличение этой нагрузки. В этом случае величина нормативной снеговой и ветровой нагрузки уточняется на основании данных статистической обработки результатов наблюдений ближайших к объекту метеостанций или для снеговой нагрузки, если обследование производится в зимнее время, путем взвешивания снега, собранного с 1 м2 площади покрытия.
При наличии статистических данных допускается определять расчетные значения нагрузок непосредственно по заданной вероятности их превышения.
В случаях, когда определить значения нагрузок не представляется возможным или целесообразным (отсутствие наблюдений, относительно небольшая доля нагрузки в общем уровне нагрузки на конструкции и т. д.), они определяются по данным СНиПа как для вновь проектируемых конструкций.
Нормативные нагрузки, передаваемые кранами, транспортными средствами, определяются поданным паспортов на соответствующее оборудование, при отсутствии паспортов — путем взвешивания. При этом допускается учитывать фактическое размещение зон обслуживания кранов и транспортных средств.
При обследовании конструкций зданий и сооружений с источниками пылевыделения устанавливаются плотность, толщина и скорость накопления пыли на характерных участках покрытия или перекрытия. Плотность определяется по результатам взвешивания не менее пяти отобранных проб массой от 100 до 250 г на каждом участке. Толщина слоя пыли замеряется с помощью заостренного стержня с делениями. Для определения скорости накопления пыли через некоторое время проводится повторный замер толщины ее слоя.
Участки проливов воды, масел, агрессивных по отношению к материалу строительных конструкций растворов наносятся на планах здания. Указываются их размеры, привязка, температура, концентрация, глубина проникновения.
Эксплуатационные и расчетные (разрушающие) нагрузки.
Несмотря на всестороннее и постоянное совершенствование методов расчета нагрузок и прочностных расчетов, без испытаний на прочность всегда остается элемент незнания. Это приводит к необходимости несколько завышать нагрузки в расчетных случаях путем умножения их на так называемые коэффициенты безопасности, компенсируя тем самым элемент незнания.
Коэффициент безопасности для каждой нагрузки и каждого расчетного случая регламентируется «Нормами прочности», а запас прочности, согласно требованиям «Норм», определяется по отношению к расчетным (разрушающим) нагрузкам.
Максимальная нагрузка в расчетном случае, определяемая согласно рекомендациям «Норм прочности», называется эксплуатационной. Произведение эксплуатационной нагрузки на коэффициент безопасности и есть расчетная нагрузка.
В простейшем случае, когда какой-то элемент подвержен одной нагрузке, имеем:
где 
— эксплуатационная нагрузка,
— расчетная (разрушающая) нагрузка,
— коэффициент безопасности.
Прочность элемента конструкции в расчетном случае считается обеспеченной, если 
Расчетная нагрузка представляет собой необходимую, минимально допустимую (потребную) несущую способность. В этом смысл в «Нормах прочности» нормируется потребная несущая способность, обеспечивающая при стабильном производстве практически безотказную по прочности работу конструкции.
Рис.1
Согласно этой кривой вероятность того, что на ЛА будут действовать силы величиной от 
до 
, равна заштрихованной площади (вся площадь под кривой равна 1). Кривая 2 отражает нагрузки, разрушающие конструкцию (расчетные).
Нагрузка, при которой конструкция ЛА разрушится, может быть различной вследствие разброса:
· Допусков на толщину листов.
· Размеров деталей и пр.
Если считать, что эти величины строго контролируются и лежат в пределах допуска, то кривая плотности вероятности для разрушающей нагрузки будет иметь вид 2. Чтобы не было случайного разрушения ЛА вследствие превышения эксплуатационных нагрузок над рассчитанными из-за каких-то неучтенных в расчете особых обстоятельств или уменьшения несущей способности конструкции в результате больших, чем допустимо отклонение от номинала, необходимо предусмотреть разрыв между максимальной эксплуатационной нагрузкой 
и минимальной разрушающей нагрузкой 
. Этот разрыв как раз и определяет коэффициент безопасности .
Так как должен быть задан, когда конструкции ещё нет, и, следовательно, ещё неизвестна, то величина его выбирается на основе опыта эксплуатации ЛА.
К прочности ЛА предъявляются двоякие требования:
· Возникающие в конструкции напряжения 
не должны превышать предел пропорциональности 
.
· Напряжения не должны превышать предел прочности 
или 
, если появление критических напряжений ведет к разрушению конструкции.
Первое требование в строгом виде необходимо для ЛА многоразового действия, так как превышение при эксплуатации может привести к нарастанию остаточных деформаций и разрушению от усталости или другим нежелательным последствиям.
Для ЛА одноразового действия это требование не является категорическим и можно допустить некоторое превышение , если это не приведет к искажению аэродинамической формы ЛА в процессе полета.
Исходя из этого, можно установить, что для ЛА многоразового действия
Для ЛА одноразового действия этот коэффициент часто снижается до величин
Следует отметить, что ввиду малости коэффициента безопасности ЛА правильность расчетов проверяется испытанием конструкции вплоть до её разрушения.
Пример 1. Определить перегрузку 
при посадке ЛА, если в момент приземления его подъёмная сила равна 0,75 G, а вертикальная реакция Земли R=3G, где G – сила веса ЛА.
По определению, перегрузка равна
.
Пример 3. Найти перегрузку ЗУРа на разгонном участке полёта под углом наклона к горизонту θ=45 градусов.
Эксплуатационные нагрузки, их значение для фундамента
Эксплуатационные нагрузки
Строительство любого сооружение на свайном фундаменте должно начинаться с расчёта эксплуатационных нагрузок, приходящихся на основу здания. Без этого невозможно определиться с количеством опорных элементов строения, величиной усадки. Правильность расчётов гарантирует безопасность постройки, отсутствие необходимости серьёзно вкладываться в её ремонт минимум несколько десятков лет.
Расчётные данные
Несущие способности свайного фундамента характеризуются эксплуатационной нагрузкой, выражаемой цифровым значением. Данную величину находят путём точных вычислений, в основе которых лежит информация, полученная после проведения специальных геологических исследований.
Чтобы верно рассчитать технические параметры, необходимо получить следующие сведения:
В общую массу строения потребуется включить вес стропильной системы, кровли, оконных и дверных блоков, инженерного, сантехнического оборудования, декоративных. крепёжных элементов. Дополнительно подсчитывается вес людей, которые будут проживать или работать в здании.
В некоторых случаях несущая способность участка, где располагается объект, не соответствует предполагаемому давлению на свайный элемент. Этот факт обязательно нужно учитывать. Данная характеристика грунта определяется несколькими показателями:
При небольшой плотности почвы, в ней образуются пустоты, заполняемые воздухом или водой. Когда величина эксплуатационной нагрузки на основания сооружения превышает допустимую нагрузку на грунт, почва уплотняется, фундамент даёт усадку. В результате возможна деформация постройки, разрушение отдельных её частей. Чтобы этого не произошло, потребуется грамотно рассчитать величину заглубления свай. Они должны надёжно упирались в несжимаемые породы, расположенные на глубине.
Особенности разных типов грунтов
В расчёте эксплуатационной нагрузки, важное значение имеет тип грунта на месте расположения здания. Выделяют следующие его виды:
В расчётах эксплуатационной нагрузки принято принимать величину несущей способности любой сухого грунта в размере 2 кг/см2. Это поможет не ошибиться в вычислениях. Обязательно учитывается глубина залегания воды. Делая расчёты, необходимо опираться и на такие данные, как габариты сваи и их степень заглубления.
Предварительные расчёты
Для определения несущей способности свайного поля, потребуется предварительно произвести вычисления:
Согласно с полученными данными выбираются сваи по длине, диаметру и прочности.
Осадка фундамента
Осадка, естественный процесс, связанный с особенностями грунта, на котором расположено строение. Избежать её практически невозможно. Но можно не допустить серьёзных деформаций основания здания, если правильно рассчитать эксплуатационные нагрузки, сопоставить их с характеристиками участка проведения строительных работ.
Среди факторов, влияющих на осадку постройки, выделяют:
Хотя справедливо считается, что свайные опоры наиболее стабильны среди других типов оснований. Причём на любом грунте. Но чтобы свайное поле было устойчивым и минимально подвергалось осадке, необходимо внимательным образом рассчитывать длину опор.
Дополнительно на осадку влияют такие эксплуатационные нагрузки, как масса стен, перегородок, арок, их размер. Нужно понимать, что осадка не всегда равномерна по всей площади основания строения. Поэтому для каждой точки фундамента подбирают необходимое количество свай и их технические характеристики.
При определении осадки принято считать, что по периметру основания, представляющего собой монолитный блок, давление распределяется равномерно. Далее составляется график уплотняющих напряжений. Допустимые параметры осадки указаны в СНиП 2.02.1-83. Например, для панельных домов (бескаркасных строений) допустимая осадка составляет не более 10 см. Для зданий, имеющих металлический каркас данная величина равна 12 см, а для жби построек 8 см.
Расчёт эксплуатационных нагрузок необходимо доверять опытным проектировщикам. Это позволит избежать дополнительных расходов при эксплуатации строения
