Калькулятор нагрузок на конструкции

Сбор нагрузок по СП 20.13330.2016: постоянные, полезные, ветровые, снеговые. Расчётные сочетания с коэффициентами надёжности для предельных состояний I и II группы.

Загрузка калькулятора...
5
Модулей расчёта
СП 20
.13330.2016
8
Ветровых районов
8
Снеговых районов

Возможности калькулятора нагрузок

Профессиональный инструмент для инженеров-конструкторов, проектировщиков и студентов строительных специальностей

🏗️

Постоянные нагрузки

Расчёт собственного веса конструкций и пирога перекрытия/кровли. Пресеты для жилых домов, офисов, складов и промышленных зданий.

🏋️

Полезные нагрузки

Нормативные значения по СП 20.13330 для 14 категорий помещений. Учёт снижения для больших грузовых площадей.

🌬️

Ветровая нагрузка

Расчёт по разделу 11 СП 20.13330. Все ветровые районы РФ, три типа местности, коэффициент k(z) по высоте.

❄️

Снеговая нагрузка

Расчёт по разделу 10 СП 20.13330. Восемь снеговых районов, коэффициенты mu (форма кровли), ct и ce.

⚖️

Комбинации нагрузок

Автоматический расчёт сочетаний для ПС I (прочность) и ПС II (деформации) с коэффициентами psi0, psi1, psi2.

📋

Экспорт результатов

Копирование результатов в буфер обмена для вставки в проектную документацию, пояснительную записку или смету.

Сбор нагрузок по СП 20.13330.2016

СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) является основным нормативным документом для определения нагрузок при проектировании зданий и сооружений на территории Российской Федерации. Документ устанавливает нормативные и расчётные значения нагрузок, коэффициенты надёжности и правила составления расчётных сочетаний.

Сбор нагрузок — первый и важнейший этап расчёта несущих конструкций. От точности определения нагрузок зависят сечения балок, колонн, фундаментов и, в конечном счёте, безопасность здания. Для расчёта отдельных элементов используйте калькулятор строительной механики и калькулятор арматуры.

Основные понятия:

  • Нормативная нагрузка — наиболее вероятное значение нагрузки, используемое для расчёта по II группе предельных состояний (прогибы, трещины)
  • Расчётная нагрузка — нормативная, умноженная на коэффициент надёжности gamma_f, для расчёта по I группе (прочность, устойчивость)
  • Коэффициент надёжности gamma_f — учитывает возможное отклонение нагрузки в неблагоприятную сторону от нормативного значения

Постоянные нагрузки

Определяются весом самих конструкций и неизменных элементов: железобетонных плит, стяжки, утеплителя, гидроизоляции, покрытия пола. Коэффициент надёжности gamma_f зависит от плотности материала: 1.1 для бетона и стали, 1.2 для дерева, 1.3 для утеплителей.

q = t × rho × g / 1000
t — толщина (м), rho — плотность (кг/м3), g = 9.81 м/с2

Временные нагрузки

Нормативные значения полезных нагрузок приведены в таблице 8.3 СП 20.13330: жилые помещения — 1.5 кПа, офисы — 2.0 кПа, торговые залы — 4.0 кПа, склады — 5.0-10.0 кПа. Для больших грузовых площадей предусмотрено снижение нагрузки.

psi_A = 0.4 + 0.6 / sqrt(A/9)
Коэффициент снижения при A > 9 м2

Ветровая нагрузка

Территория России разделена на 8 ветровых районов (Ia-VII). Нагрузка зависит от давления w0, высоты здания (коэффициент k(z)), типа местности (A, B, C) и аэродинамического коэффициента формы. Коэффициент надёжности gamma_f = 1.4.

w = w0 × k(ze) × c
w0 — базовое давление, k(ze) — высотный коэфф., c — аэродинамический коэфф.

Снеговая нагрузка

Восемь снеговых районов России (I-VIII) с нормативным весом снегового покрова от 0.5 до 4.0 кПа. Учитываются форма кровли (mu), теплоотдача (ct) и условия окружающей застройки (ce). Gamma_f = 1.4.

S = Sg × mu × ct × ce
Sg — вес покрова, mu — форма, ct — термический, ce — воздействия

Ветровые районы Российской Федерации

Районw0, кПаw0, кг/м2Примеры городов
Ia0.1717Якутск, Верхоянск
I0.2323Архангельск, Мурманск, Киров
II0.3030Москва, Нижний Новгород, Казань
III0.3838Санкт-Петербург, Самара, Екатеринбург
IV0.4848Краснодар, Ростов-на-Дону
V0.6060Астрахань, Владивосток
VI0.7373Новороссийск, Анапа
VII0.8585Курильские острова, Камчатка (отдельные районы)

* Значения приведены по СП 20.13330.2016, табл. 11.1. Для уточнения района см. карту ветровых районов в приложении к СП.

Снеговые районы Российской Федерации

РайонSg, кПаSg, кг/м2Примеры городов
I0.550Астрахань, Калмыкия
II1.0100Краснодар, Ростов-на-Дону, Волгоград
III1.5150Москва, Санкт-Петербург, Казань, Самара
IV2.0200Новосибирск, Нижний Новгород, Пермь
V2.5250Сыктывкар, Томск, Мурманск
VI3.0300Норильск, Петропавловск-Камчатский
VII3.5350Отдельные районы Дальнего Востока
VIII4.0400Горные районы Сахалина, Курилы

* Значения приведены по СП 20.13330.2016, табл. 10.1. Для уточнения района см. карту снеговых районов.

Расчётные сочетания нагрузок

Согласно разделу 6 СП 20.13330, при расчёте конструкций необходимо рассматривать различные сочетания нагрузок и выбирать наиболее невыгодное. Одновременное действие всех нагрузок с полными значениями маловероятно, поэтому применяются понижающие коэффициенты сочетаний.

I группа предельных состояний
Прочность, устойчивость, выносливость. Используются расчётные значения нагрузок (с gamma_f).
Ed = G_d + Q_k,1 × gamma_Q + SUM(psi_0,i × Q_k,i × gamma_Q)
II группа предельных состояний
Прогибы, перемещения, раскрытие трещин. Используются нормативные значения нагрузок.
Частое: G_k + psi_1 × Q_k,1 + SUM(psi_2,i × Q_k,i)

Практические рекомендации

При проектировании учитывайте:

  • Местные условия площадки (микрорайон может отличаться от средних данных по городу)
  • Перспективу реконструкции (возможное увеличение нагрузок)
  • Динамические составляющие ветровой нагрузки для зданий выше 40 м
  • Снеговые мешки у парапетов, перепадов высот и ендов
  • Неравномерное загружение пролётов (шахматная схема)

Типичные ошибки:

  • Забывают про вес перегородок (добавка 0.5-1.0 кПа)
  • Не учитывают вес инженерного оборудования на кровле
  • Применяют gamma_f = 1.0 вместо положенного значения
  • Используют устаревшие данные по снеговым/ветровым районам
  • Не проверяют сочетания с доминирующей ветровой нагрузкой

Нормативная база

СП 20.13330.2016СНиП 2.01.07-85*ГОСТ 27751-2014ТР ЕАЭС 014/2011Минстрой РоссииФАУ ФЦС
ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

Нормативная нагрузка — это наиболее вероятное значение нагрузки. Расчётная нагрузка получается умножением нормативной на коэффициент надёжности gamma_f. Нормативная используется для проверки прогибов и трещин (ПС II группы), расчётная — для проверки прочности и устойчивости (ПС I группы).
Ветровые районы указаны в приложении Ж к СП 20.13330.2016 (карта ветровых районов РФ). Например: Москва — район II (w0 = 0.30 кПа), Санкт-Петербург — район III (0.38 кПа), Краснодар — IV (0.48 кПа), Владивосток — V (0.60 кПа). Для точного определения используйте карту или таблицу городов из СП.
Снеговые районы приведены в приложении Ж к СП 20.13330.2016 (карта снеговых районов). Москва и Санкт-Петербург — район III (Sg = 1.5 кПа), Новосибирск — IV (2.0 кПа), Краснодар — II (1.0 кПа), Норильск — V-VI. Можно также уточнить у местных метеостанций по данным многолетних наблюдений.
Коэффициент mu учитывает форму кровли и перераспределение снега. Для плоских кровель mu = 1.0, для скатных с углом 30-60 градусов — mu = 0.7 (снег частично сдувается). При углах более 60 градусов — mu = 0. Для кровель с ендовами mu может достигать 2.0-3.0 из-за образования снеговых мешков.
Одновременное действие всех нагрузок с максимальными значениями крайне маловероятно. Раздел 6 СП 20.13330 требует рассматривать сочетания: одна нагрузка берётся как доминирующая (с полным значением), остальные — с понижающими коэффициентами psi. Это экономичнее, чем суммировать все нагрузки напрямую.
Для постоянных нагрузок: 1.1 (бетон, сталь, камень) или 1.2-1.3 (дерево, утеплители). Для полезных нагрузок: 1.2-1.3 в зависимости от категории помещения. Для снеговых и ветровых: 1.4. Эти значения установлены СП 20.13330 и обеспечивают необходимый запас безопасности.
Текущая версия калькулятора рассчитывает средний (статический) компонент ветровой нагрузки. Для зданий выше 40 м и гибких конструкций необходимо дополнительно учитывать пульсационную составляющую (раздел 11.1.8 СП 20.13330). Для точного расчёта обратитесь к специализированному ПО (SCAD, Лира).
Калькулятор предназначен для предварительных расчётов и обучения. Для проектной документации стадии П и Р результаты необходимо проверять с учётом конкретных условий площадки, особенностей конструктивной схемы и требований экспертизы. Окончательный расчёт должен выполняться квалифицированным инженером-конструктором.
1 кПа = 1000 Па = 1000 Н/м2. Для перевода в кг/м2 нужно разделить на ускорение свободного падения: 1 кПа = 1000 / 9.81 = 101.97 кг/м2. Калькулятор автоматически показывает значения в обеих единицах.
Для плоской кровли используйте пресет «Плоская кровля» на вкладке постоянных нагрузок, а снеговую нагрузку рассчитайте на вкладке «Снеговая» с mu = 1.0. Для скатной кровли замените слои на стропильную систему, обрешётку и кровельное покрытие, а для снега используйте соответствующий коэффициент mu.
СМЕЖНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Похожие калькуляторы

15

Калькулятор ветровой нагрузки: СП 20.13330, районы, k(z)

Расчёт ветровой нагрузки по СП 20.13330: статическая и пульсационная составляющие, коэффициент k(z), аэродинамика.

/wind-load-calculator

Калькулятор снеговой нагрузки: СП 20.13330, районы, mu

Расчёт снеговой нагрузки по СП 20: снеговые районы I-VIII, коэффициент формы mu, снеговые мешки, наледь.

/snow-load-calculator

Калькулятор колонны: устойчивость, арматура, фундамент

Расчёт колонны на устойчивость: стальной, железобетонной и деревянной. Критическая сила Эйлера, подбор арматуры, фундамент.

/column-calculator

Калькулятор балки: момент, прогиб, подбор сечения

Расчёт балки на изгиб и прогиб. Подбор стального двутавра, деревянной и ж/б балки. Эпюры моментов и поперечных сил.

/beam-calculator

Калькулятор плиты перекрытия: монолит, ПК, арматура, прогиб

Расчёт монолитной и сборной плиты перекрытия. Подбор арматуры по СП, проверка прогиба, продавливание, объём бетона.

/slab-calculator

Калькулятор армирования: площадь, анкеровка, хомуты, спецификация

Расчёт арматуры: площадь As, подбор стержней, длина анкеровки и перехлёста, поперечная арматура, масса и стоимость.

/reinforcement-calculator

Калькулятор стальных конструкций: прочность, болты, сварка, ферма

Расчёт стальных конструкций по СП 16.13330: прочность, болтовые и сварные соединения, фермы, сортамент проката.

/steel-structure-calculator

Калькулятор деревянных конструкций: балка, стропила, кубатура

Расчёт деревянных конструкций: балки, стропила, стойки по СП 64. Кубатура пиломатериалов, огне- и биозащита.

/timber-calculator

Калькулятор сейсмических нагрузок: СП 14.13330, ОСР-2015

Расчёт сейсмических нагрузок по СП 14.13330: линейно-спектральный метод, динамичность, распределение по этажам.

/earthquake-calculator

Расчёт стропильной фермы

Расчёт треугольной симметричной фермы методом вырезания узлов: реакции опор, усилия в поясах/стойках/раскосах, подбор сечений по СП 16.13330. Снеговая нагрузка по СП 20.13330.

/raschet-stropilnoj-fermy-onlajn

Калькулятор лестницы

Высота и глубина ступеней, угол наклона и длина косоура. Формула Блонделя. Нормы СНиП и ГОСТ.

/stairs-calculator

Расчёт фундамента дома

Подбор типа фундамента, расчёт нагрузок по СП 20, объём бетона, арматуры, опалубки. По СП 22.13330.2016.

/raschet-fundamenta-doma-onlajn

Калькулятор стропильной системы

Расчёт стропил: шаг, сечение, длина. Снеговая и ветровая нагрузка по СП 20.13330.

/rafter-calculator

Расчёт тепловой завесы онлайн

Калькулятор мощности и длины тепловой завесы для входов магазинов, складов, гаражей. По СП 60.13330.2020.

/raschet-teplovoj-zavesy-onlajn

Калькулятор теплоизоляции (R-значение, U-значение)

Расчет толщины утеплителя и конвертер R-value ↔ U-value. Таблица теплопроводности материалов (минвата, пенопласт и др).

/insulation-calculator
Лиана Арифметова
АВТОРverifiedред. calcal.ru

Лиана Арифметова

Создатель и главный редактор

Миссия: демократизировать сложные расчёты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

Mathematical Engineering · МФТИ · редактирует каталог с 2012 года

Был ли этот калькулятор полезен?

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Инструмент справочный — не заменяет эксперта

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Профессиональные решения — медицинские, финансовые, инженерные — должны приниматься только после консультации с квалифицированным специалистом. Не используйте автоматический расчёт как единственное основание для важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший из-за использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию результатов.