Сочетание нагрузок: 6. Сочетания нагрузок | Технологии строительства домов. Новые строительные технологии и материалы.

Содержание

Типы сочетаний нагрузок | Tekla User Assistance

Предельное состояние по прочности (ULS)

Сочетаются группы постоянных и кратковременных нагрузок. При сочетании нагрузок используются частные коэффициенты надежности для предельного состояния по прочности.

Европейские нормы, британские нормы, AISC (США)

Предельное состояние по пригодности к эксплуатации (SLS)

Сочетаются группы квазистационарных нагрузок. При сочетании нагрузок используются частные коэффициенты надежности для предельного состояния по пригодности к эксплуатации.

Европейские нормы, AISC (США)

Предельное состояние по пригодности к эксплуатации — редкое (SLS RC)

Сочетает группы квазистационарных и редко случающихся нагрузок. При сочетании нагрузок используются частные коэффициенты надежности для предельного состояния по пригодности к эксплуатации.

Европейские нормы

Предельное состояние по пригодности к эксплуатации — квазистационарный (SLS QP)

Сочетаются группы квазистационарных нагрузок. При сочетании нагрузок используются частные коэффициенты надежности для предельного состояния по пригодности к эксплуатации.

Европейские нормы

Поперечные нагрузки

Сочетаются группы нагрузок и используются коэффициенты в соответствии с французскими нормами CM66 или BAEL91.

CM66, BAEL91

Предельные нагрузки

CM66

Смещающие нагрузки

CM66

Случайные нагрузки

CM66, европейские нормы

Предельные нагрузки

BAEL91

Предельные случайные нагрузки

BAEL91

Сейсмические нагрузки

Сочетаются группы нагрузок и используются коэффициенты в соответствии с европейскими нормами.

Европейские нормы

Нагрузки на конструкции общего доступа

Сочетаются группы нагрузок в соответствии с нормами IBC (Международные строительные нормы) США.

IBC (США)

Нагрузки на конструкции общего доступа при снежном заносе

IBC (США)

Нагрузки на конструкции без общего доступа

IBC (США)

Нагрузки на конструкции без общего доступа при снежном заносе

IBC (США)

Нагрузки на конструкции общего доступа, кроме бетонных и каменных

Сочетаются группы нагрузок в соответствии с нормами UBC (Единые строительные нормы) США.

UBC (США)

Нагрузки на конструкции общего доступа, кроме бетонных и каменных, при снежном заносе

UBC (США)

Нагрузки на конструкции, кроме бетонных и каменных

UBC (США)

Нагрузки на конструкции, кроме бетонных и каменных, при снежном заносе

UBC (США)

Нагрузки на бетонные и каменные конструкции общего доступа

UBC (США)

Нагрузки на бетонные и каменные конструкции общего доступа при снежном заносе

UBC (США)

Нагрузки на бетонные и каменные конструкции

UBC (США)

Нагрузки на бетонные и каменные конструкции при снежном заносе

UBC (США)

Таблица ACI 1 — Таблица ACI 8

Сочетает группы нагрузок в соответствии с нормами ACI (публикация № 318 Американского института бетона).

ACI

Параметры сочетания нагрузок | Сочетания нагрузок | GEO5

Параметры сочетания нагрузок

class=»h2″>

В диалоговом окне «Новое сочетание нагрузок» задают следующие параметры:

Идентификатор сочетания нагрузок

Перед полем для ввода имени отображён идентификатор сочетания нагрузок, состоящий из номера сочетания нагрузoк и префикса (однa буква). Префикс зависит от типа нагружения:

G

—

постоянная нагрузка

Q

—

переменная нагрузка

A

—

случайная нагрузка

Идентификатор сочетания нагрузок важен прежде всего для выписок комбинаций.

Код сочетания нагрузок

Код сочетания нагрузок определяет какую нагрузку в данное сочетание можно задавать. Существует несколько опций:

Собственный вес

—

Нагрузка в таком сочетании представляет собственно силу тяжести конструкции и её автоматически генерирует программа.В одной задаче разрешено использование только одного сочетания нагрузок с таким кодом.

Силовое

—

В сочетания нагрузок с таким кодом разрешено задавать какое-либо силовое нагружение (силы и моменты). Количество силовых сочетаний нагрузок не ограничено.

Тип нагрузки

Определяет характер сочетаний нагрузок в отношении их изменения во времени. Выбор типа соответствует классификции в соответствии с п. 4.1.1. стандарта EN 1990.

Коэффициент нагрузки

Позволяет задавать частный коэффициент нагрузки γf. Коэффициент учитывает возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузки от представляемых значений. Для постоянных нагрузок нужно задавать разные значения для благоприятного (γf, inf) и неблагоприятного (γf, sup) воздействия нагрузки в комбинации. Когда нагрузку задают по EN 1990, то исходные значения коэффициентов определяются по таблице A1.2(B).

Категории

Распределение сочетаний нагрузок по категориям соответствует классификации нагрузок по таблице A1.1 стандарта EN 1990. В соответствии с этим переменным нагружающим состояниям присваиваются комбинирующие коэффициенты ψ0, ψ1 и ψ2. Категория «Пользовательское задание» позволяет задавать собственные значения коэффициентов. Выбор категории доступен только для сочетаний нагрузок, заданных в соответствии с EN 1990 (выбор стандарта в закладке «Материалы и стандарты»).

Комбинирующие коэффициенты

В основе исходных значений коэффициентов для составления комбинаций лежат положения стандарта EN 1990 и обусловлены категорией сочетания нагрузки. В пользовательских заданиях можно настраивать собственные значения коэффициентов. Для составления комбинаций использованы следующие коэффициенты:

ξ

—

Коэффициент редукции постоянных нагрузок в альтернативной комбинации — Коэффициент присваивается всем постоянным нагрузкам и использован при составлении альтернативных комбинаций для пределного состояния несущей способности (комбинация в соответствии с п. 6.10б в EN 1990)

ψ0

—

Коэффициент комбинационной величины — Коэффициент для переменных нагрузок, используется при составлении комбинаций для предельных состояний несущей способности и применимости

ψ1

—

Коэффициент частой величины — Коэффициент для переменных нагрузок, используется при составлении особых (случайных) комбинаций и комбинаций для предельных состояний применимости .

ψ2

Коэффициент квазипостоянной величины — Коэффициент для переменных нагрузок, используется при составлении случайных комбинаций и комбинаций для предельных состояний применимости.

Эти коэффициенты комбинации доступны только для сочетания нагрузок, заданных в соответствии с EN 1990 (стандарт выбирают в рамке «Методы расчёта»).

Диалоговое окно «Новое сочетание нагрузок»

Что такое сочетания нагрузок и как их рассчитать?

Последнее обновление: 6 июня 2023 г.

Поскольку здания и сооружения должны выдерживать сильнейшие ураганы, аварии и сценарии комбинированных нагрузок, инженеры умножают нагрузки на коэффициенты безопасности и комбинируют различные нагрузки в так называемых сочетаниях нагрузок, чтобы убедиться, что конструкция не рушится.

Мы шаг за шагом покажем, как работают сочетания нагрузок, какие типы мы используем и как их рассчитать.

Прежде чем мы начнем: Не забудьте проверить наш генератор комбинаций нагрузки! 🚀🚀

Что такое сочетания нагрузок?

Комбинации нагрузок объединяют различные нагрузки, такие как снеговая, ветровая, статическая, сейсмическая и динамическая нагрузки, чтобы представить «реальный сценарий». Реальным сценарием является, например, результирующая сила сильного урагана. Установив все возможные комбинации нагрузок, мы найдем наихудший сценарий для элемента конструкции, который во многих случаях является самой большой нагрузкой.

Комбинации нагрузок в соответствии с Еврокодом состоят в основном из 3 компонентов:

  • Характеристическое значение нагрузки (снеговая, ветровая, неподвижная, сейсмическая, динамическая нагрузка)
  • Частный коэффициент $\gamma$
  • Коэффициент для значения комбинации переменных нагрузок $\Psi_{0}$

Итак, давайте рассмотрим пример 😎

Нагрузки, действующие на плоскую крышу – Пример

Пример плоской крыши

Плоская крыша

Во-первых, давайте определим некоторые символы и значения для наших нагрузок.

$g_{k}$ 1,08 кН/м2 Характеристическое значение статической нагрузки
$q_{k}$ 1. 0 кН/м2 Нормативное значение динамической нагрузки
$s_{k}$ 1,0 кН/м2 Нормативное значение снеговой нагрузки
$w_{k}$ -1,0 кН/м2 Нормативное значение ветровой нагрузки

УЛС комбинации нагрузок

ULS означает максимальное предельное состояние. Из-за сочетаний нагрузок ULS элементы конструкции рассчитаны на изгиб, сдвиг, коробление и т. д.

Если вы хотите сэкономить время, воспользуйтесь нашим генератором сочетаний нагрузок, который автоматически создает сочетания нагрузок ULS. 🔥🔥

Согласно Еврокоду EN 1990 (6.10) сочетания нагрузок могут быть записаны как

9003 8

90 039 $\gamma_{г. inf} * g_k + \gamma_q * w_k$

LC1 $\gamma_{g} * g_{k} $
LC2 $\gamma_{ g} * g_{k} + \gamma_{q} * q_{k}$
LC3 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * q_{k} + \ Psi_{0. s} * \gamma_{q} * s_{k} $
LC4 $\gamma_{g} * g_{k} + \Psi_{0.q} * \gamma_{q} * q_{k} + \gamma_{q} * s_{k} $
LC5 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * q_{k} + \Psi_{0.s} * \gamma_{q} * s_{k} + \Psi_ {0.w} * \gamma_{q} * w_{k} $
LC6 $\gamma_{g} * g_{k} + \Psi_{0.q} * \gamma_{q} * q_{k} + \gamma_{q} * s_{k} + \Psi_{0.w} * \gamma_{q} * w_{k} $
LC7 $\gamma_{g} * g_ {k} + \Psi_{0.q} * \gamma_{q} * q_k + \Psi_{0.s} * \gamma_{q} * s_{k} + \gamma_{q} * w_{k} $
LC8 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * s_{k} $
LC9 $\gamma_{g} * g_{k} + \ gamma_{q} * w_{k} $
LC10 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * s_{k} + \Psi_{0.w} * \gamma_ {q} * w_{k} $
LC11 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * w_{k} + \Psi_{0.s} * \gamma_{ q} * s_{k} $
LC12 $\gamma_{g} * g_{k} + \gamma_{q} * q_{k} + \Psi_{0. w} * \gamma_{q } * w_{k}$
LC13 $\gamma_g * g_k + \gamma_q * \Psi_{0.q} * q_k + \gamma_{q} * w_{k}$
LC14

Где

$\gamma_{g}$ Частный коэффициент для постоянных нагрузок из таблицы A1.2(B) EN 1990
$ \gamma_{q}$ Частный коэффициент для переменных нагрузок из таблицы A1.2(B) EN 1990
$\gamma_{g.inf}$ Частичный коэффициент для постоянных нагрузок (нижнее значение) из таблицы A1.2(B) EN 1990
$\Psi_{0.q}$ Коэффициент для комбинированного значения динамической нагрузки из таблицы A1.1 EN 1990
$\Psi_{0.s}$ Коэффициент для комбинированного значения снеговой нагрузки из таблицы A1.1 EN 1990
$\Psi_{0.w}$ Коэффициент для комбинированного значения ветровой нагрузки нагрузка из таблицы A1. 1 EN 1990

Для случая плоской крыши мы получаем следующие значения

$\gamma_{g}$ 1,35 (неблагоприятный)
$\gamma_{q}$ 1,5
$\Psi_{0.q}$ 0
$\Psi_{0.s}$ 0,7 (Швеция)
$\Psi_{0.w}$ 0,6

90 002 Который теперь мы можем поместить в комбинации нагрузки.

Если вы не знаете, как применять различные нагрузки к крышам, то посмотрите мой пост о нагрузках и способах их применения (ссылка)😁 92}$

Уууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууу?? Простите меня, если я где-то опечатался 🙏

Не волнуйтесь, вам не нужно каждый раз делать это вручную, потому что, к счастью, большинство программ FE делают это за нас.

Но если бы нам нужно было определить размеры деревянной балки для изгиба сейчас вручную, мы бы использовали наибольшее значение Комбинаций нагрузок, равное 4,0 кН/м2 (LC3), и сначала преобразовали его в линейную нагрузку (кН/м)

Предположим, что расстояние между балками 0,8 м, получаем следующую линейную нагрузку: 92} * 0,8 м = 3,2 \frac{kN}{m}$$

Эту линейную нагрузку теперь можно применить к нашей статической системе

ULS Расчетная нагрузка на свободно опертую балку.

Отлично. Итак, теперь мы можем перейти к определению размеров балки в следующем посте блога.

Комбинации нагрузок SLS

SLS означает предельное состояние работоспособности. Из-за сочетаний нагрузок SLS элементы конструкции рассчитаны на прогиб, трещины в бетоне, …

Во-первых, давайте посмотрим на характеристическую комбинацию нагрузки SLS .

В соответствии с EN 1990 (6.14b) сочетания характеристических нагрузок могут быть записаны как

92}$
LC1 $g_{k} $
LC2 $g_{k} + q_{k}$
LC3 $g_{k} + q_{k} + \Psi_{0.s} * s_{k}$
LC4 $g_{k} + q_{k} + \ Psi_{0.w} * w_{k}$
LC5 $g_{k} + q_{k} + \Psi_{0.s} * s_{k} + \Psi_{0.w} * w_{k} $
LC6 $g_{k} + \Psi_{0.q} * q_{k} + s_{k} + \Psi_{0.w} * w_{k} $
LC7 $ g_{k} + \Psi_{0. q} * q_{k} + \Psi_{0.s} * s_{k} + w_{k} $
LC8 $g_{k} + s_ {k} $
LC9 $g_{k} + w_{k} $
LC10 $g_{k} + s_{k} + \Psi_{0.w} * w_ { k} $
LC11 $g_{k} + w_{k} + \Psi_{0.s} * s_{k} $

Теперь давайте перейдем к квазипостоянной комбинации нагрузки SLS .

Согласно EN 1990 (6.16b) сочетания квазипостоянных нагрузок могут быть записаны как.

LC1 $g_{k} $
LC2 $g_{k} + \Psi_{2.q} * q_{k} $
LC3 $g_{ k} + \Psi_{2.q} * q_{k} + \Psi_{2.s} * s_{k}$
LC4 $g_{k} + \Psi_{2.q} * q_{k} + \Psi_{2.w} * w_{k}$
LC5 $g_{k} + \Psi_{2.q} * q_{k} + \Psi_{2.s} * s_{k} + \Psi_{2.w} * w_{k } $
LC6 $g_{k} + \Psi_{2. s} * s_{k} $
LC7 $g_{k} + \Psi_{2.w} * ж_ {k} $
LC8 $g_{k} + \Psi_{2.s} * s_{k} + \Psi_{2.w} * w_{k} $

Где

$\Psi_{2.q}$ 0
$\Psi_{2.s}$ 92} $

Хорошо, этот пост получился длиннее, чем я думал 😅

Мы не рассмотрели случайных и частых комбинаций нагрузки , но как только у нас будет пример, где они нам понадобятся, мы также объясним их.

Обладая знаниями, которые у нас есть сейчас, мы можем измерить нашу первую деревянную балку в следующем посте. Надеюсь увидеть вас там 😁

Часто задаваемые вопросы по сочетаниям нагрузок

Почему важны сочетания нагрузок?

Сочетания нагрузок важны, поскольку они помогают обеспечить структурную целостность и безопасность здания или сооружения. Например, без учета сочетаний нагрузок конструкция может быть спроектирована так, чтобы выдерживать только один тип нагрузки (например, снег), но может разрушиться под действием другого типа нагрузки (например, ветра). Кроме того, нагрузки обычно никогда не действуют в одиночку; вместо этого несколько нагрузок действуют одновременно, и комбинации нагрузок учитывают это событие.

Как комбинация нагрузок влияет на расчет конструкции?

Комбинации нагрузок влияют на расчет конструкции, поскольку максимальные ожидаемые нагрузки определяют прочность и безопасность конструкции. Рассматривая различные комбинации нагрузок, вы можете гарантировать, что конструкция выдержит самые серьезные нагрузки и останется безопасной при использовании по назначению.

Расчетные сочетания нагрузок | Структурный мир