Расчет на прочность строительной конструкции составляется с учетом особенностей и специфики строительных и других сопутствующих видов работ, осуществляемых при возведении зданий и сооружений различного назначения. Расчеты на прочность в обязательном порядке составляются для использования при строительстве объектов и конструкций, трубопроводов, мостов, опор, а также при производстве сложного оборудования и аппаратов, работающих под давлением в условиях профильных производств.
Расчеты прочности необходимы для того, чтобы обеспечить эффективную эксплуатацию здания после окончания строительства, безопасность людей и сохранность имущества, отсутствие возможности разрушений и деформаций. Особенности проведения расчетов на прочность заключаются в том, что для каждого вида материала, используемого в строительстве, и для каждого конкретного элемента, существуют свои предельно допустимые нормы нагрузок. Для каждого нового строительного объекта производится индивидуальный расчет на прочность с учетом указанных факторов.
Содержание расчета прочности строительной конструкции
Расчет выполняется в виде отдельного утвержденного документа, состоящего из отдельных блоков. Расчет на каждый объект выполняется в определенном порядке и содержит блоки:
- Титульный лист с названием объекта или конструкции, наименованием организации, местом для подписи руководителя;
- Ссылки на нормативные документы и отраслевые ГОСТы, включая СП 20.13330.2016 (Нагрузки и воздействия), СП 22 22.13330.2016 (Основания зданий и сооружений), СП 16.13330.2017 (Металлические конструкции), СП 63.13330.2012 (Железобетонные конструкции), СП 15.13330.2012 (Каменные конструкции), СП 64.13330.2017 (Деревянные конструкции);
- Содержание;
- Основные блоки документа с перечислением этапов проведенных расчетов для разных элементов конструкции и различных материалов с детальной аналитикой и подробным описанием процессов и результатов расчетов;
- Приложения с указанием используемых статистических материалов, взятых из официальных источников;
- Перечень литературы, используемой в процессе расчетов и для соответствующего оформления документа.
Расчет строительной конструкции учитывает возможные внешние воздействия в разрезе отдельных факторов, на основании которых может произойти деформация или разрушение объекта. Следить за отсутствием перегрузок необходимо на основании готового расчета в процессе последующего строительства и дальнейшей работы над объектом на всех этапах вплоть до момента сдачи.
После ввода строительного объекта в эксплуатацию расчеты на прочность позволяют регулировать функционирование здания, сооружения или конструкции, предотвратить возможные разрушения и продлить установленный срок полезного использования объекта без постороннего вмешательства в виде капитального ремонта или других дополнительных процедур.
Этапы проведения расчета строительной конструкции
Расчет складывается из нескольких этапов практических и исследовательских работ:
- Составление расчетной схемы. Производится проектирование материалов, форм и размеров осей, опор, балок, полученные результаты фиксируются документально;
- Сбор и документальная фиксация нагрузок (установленные нормы берутся при этом из отраслевых ГОСТов и других нормативных актов, утвержденных законодательством). На этом этапе определяются, какие нагрузки будут постоянно воздействовать на объект, например, вес и расположение инженерных коммуникаций, вес мебели и людей, находящихся в здании постоянно, воздействие климатических условий, температуры, давления, ветра;
- Расчет планируемой к возведению конструкции по различным показателям;
- Выявление предельно допустимых норм для каждого узла конструкции и объекта в целом;
- Непосредственный расчет по несущей способности, жесткости и прочности к различным воздействиям.
Расчеты на прочность составляются с учетом следующих параметров:
- Ударные нагрузки, вызывающие деформации материалов и элементов;
- Нагрузки при сильном ветре при строительстве высотных зданий;
- Сейсмические воздействия;
- Инерционные нагрузки при смещениях элементов;
- Деформация и порча составных материалов и компонентов с течением времени;
- Изменение давления, температуры, других внешних факторов, оказывающих постоянное воздействие на объект;
- Разница и перепады температуры и давления.
Составление расчета строительной конструкции является сложной процедурой, которую реализуют профильные эксперты. Готовые расчеты проверяются на актуальность и точность, утверждаются руководством, передаются для проверки представителям государственных инстанций.
Способы и методика расчета зависят также от того, какой вид здания или сооружения планируется строить: жилой частный дом, многоквартирный дом, хозяйственная постройка с малым количеством этажей, комплексный коммерческий центр, торговая площадь, склад или социально значимые учреждения с большим количеством функций, медицинские или образовательные заведения.