Нагрузки и воздействия
РАЗДЕЛ III
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ
ГЛАВА 7 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Нагрузки и воздействия
Нагрузки и воздействия при реконструкции, как и при проектировании новых объектов, определяются с учетом их статистической изменчивости. Значения нагрузок принимают в соответствии со СНиП 2.01.07—85 «Нагрузки и воздействия», а также с учетом технологических заданий, учитывающих специфику конкретного производства. При проектировании реконструкции необходимо тщательно проанализировать фактически действующие и перспективные нагрузки и воздействия, использовав все возможности для обеспечения безопасной эксплуатации отдельной конструкции (сооружения) в новых условиях без усиления.
При проектировании реконструкции нагрузки в зависимости от продолжительности воздействия, так же как и при проектировании новых объектов, делят на постоянные и временные. Последние, в свою очередь, подразделяют на длительные, кратковременные и особые. К постоянным относятся вес несущих и ограждающих конструкций, давление и вес грунта, воздействие предварительного напряжения при усилении и т. п. Длительная временная — это вес стационарного технологического оборудования, давление жидкости, газов, сыпучих материалов в емкостях для их хранения, длительные температурные воздействия, определенная часть крановых и снеговых нагрузок и т. д. К кратковременным нагрузкам относятся вес людей, деталей, материалов и оборудования в зонах ремонта и обслуживания оборудования, определенная часть транспортной, снеговой и ветровой нагрузок, а также температурно-климатические воздействия. К особым нагрузкам относятся нагрузки, которые возникают при аварийных ситуациях, сейсмические, взрывного действия, неравномерные осадки оснований при коренном изменении структуры грунта и т.п.
Нормативные нагрузки при реконструкции устанавливаются по заранее заданной вероятности превышения средних значений или по наибольшим значениям, предусмотренным нормальной эксплуатацией технологического оборудования. По нормативным нагрузкам выполняется расчет конструкций по второй группе предельных состояний и оснований здания (сооружения).
Расчет конструкций на прочность и устойчивость выполняется на нагрузки, которые получают умножением нормативной на коэффициент надежности по нагрузке Y/, обычно больший единицы. С учетом Yf выполняется также расчет образования трещин в железобетонных конструкциях 1-й и 2-й категорий трещиностойкости.
Конструкции должны рассчитываться с учетом реальных, в том числе наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок. Различают основные сочетания, которые включают постоянные, длительные и кратковременные нагрузки, а также особые сочетания, включающие постоянные, длительные, возможные кратковременные и одну из особых нагрузок. При расчете на основные сочетания первой группы учитывают постоянные, длительные и одну (обычно самую неблагоприятную) временную нагрузку; при расчете на основные сочетания второй группы учитывают постоянные, длительные и 2...3 кратковременные нагрузки, причем последние умножаются на коэффициент сочетаний, равный 0,9.
Расчет стен колонн, фундаментов многоэтажных зданий рекомендуется осуществлять с учетом снижения временных нагрузок на перекрытия, учитывающего степень вероятности их одновременного действия.
Снижения дополнительных нагрузок при проектировании реконструкции можно добиться за счет рационального распределения нового технологического оборудования, введения временных разгружающих элементов и устройств при демонтаже и монтаже оборудования, аргументированных ограничений на одновременное загружение временными нагрузками больших площадей перекрытий, применением эффективной виброизоляции при динамических нагрузках и т. п.
Проектирование различных объектов реконструкции необходимо осуществлять с учетом степени ответственности зданий и сооружений, которая определяется размером материального и социального ущерба при достижении конструкциями предельных состояний. Учет степени ответственности производится путем умножения расчетных нагрузок на коэффициент надежности по назначению Yп, который принимается: Yп=1—для зданий и сооружений I класса (ТЭЦ, ГРЭС, АЭС, телевизионные башни, спортивные сооружения с большим количеством зрителей, театры, государственные архивы и т.п.); Yn=0,95—для зданий и сооружений II класса (промышленные и гражданские объекты); Yn=0,9—для зданий III класса (складские помещения, одноэтажные жилые дома, временные здания).
При выполнении работ по реконструкции зданий и сооружений необходимо принять меры к максимальному снижению или полному удалению временных нагрузок, а при необходимости — и части постоянной нагрузки. Если это невозможно, расчет конструкций производится с учетом фактически существующей и перспективной нагрузок. При использовании старых конструкций для монтажа нового оборудования они должны быть проверены на усилия, возникающие в процессе реконструкции. В любом случае степень разгружения конструкций должна обеспечить безопасность выполнения работ. При недостаточной несущей способности существующих конструкций они должны быть усилены подведением временных дополнительных опор, подпорок и т.п.
Нормативные и расчетные характеристики материалов старых конструкций определяются по результатам испытаний неразрушающими или разрушающими методами. Те же характеристики для элементов усиления — по рекомендациям соответствующих норм проектирования. При этом должны учитываться соответствующие коэффициенты условий работы конструкции.
При расчете конструкций на дополнительные нагрузки необходимо учитывать существующие фактические прогибы и деформации, а также наличие трещин в сжатой и растянутой зонах, которые оказывают существенное влияние на деформативность элементов. При расчете конструкций по второй группе предельных состояний общий прогиб конструкций суммируется из существующего к моменту приложения нагрузки и дополнительного. Общий прогиб не должен превышать допустимый для проектируемого типа конструкции.
При реконструкции зданий и сооружений из железобетонных конструкций необходимо учитывать возможное перераспределение усилий за счет деформаций ползучести, а также снижение жесткости элементов при воздействии длительных статических нагрузок.