Сбор нагрузок на плиту перекрытия - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

Как собрать нагрузку от перегородок

В ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» о сборе нагрузок от перегородок сказано скупо:

Давайте разберемся, как рациональней собирать нагрузку от перегородок для различных ситуаций.

Что такое характеристическая нагрузка? Это нормативная нагрузка еще безо всяких коэффициентов, т.е. фактический вес перегородок. Этот фактический вес, по сути, распределен по очень узкой площади (т.к. толщина перегородки обычно не превышает 150 мм), и наиболее правдоподобным будет принимать нагрузку от перегородки как линейную. Что это значит?

Пример 1. Есть кирпичная перегородка высотой 2,5 м, толщиной 0,12 м, длиной 3 м, ее объемный вес равен 1,8 т/м 3 . Нужно собрать нагрузку от перегородки на плиту.

Она оштукатурена с двух сторон, каждый слой штукатурки имеет толщину 0,02 м, объемный вес штукатурки 1,6 т/м 3 . Нужно найти нормативную (характеристическую) нагрузку от перегородки для расчета плиты перекрытия.

Найдем вес 1 м 2 перегородки:

(1,8∙0,12 + 1,6∙2∙0,02)∙1 = 0,28 т/м 2 (здесь 1 – это площадь перегородки).

Зная высоту перегородки, определим, сколько будет весить погонный метр перегородки:

Таким образом, мы получили погонную линейную нагрузку 0,7 т/м, которая будет действовать на плиту перекрытия под всей перегородкой (каждый метр перегородки весит 0,7 т/м). Суммарный же вес перегородки будет равен 0,7∙3 = 2,1 т, но такое значение для расчета нужно далеко не всегда.

Теперь рассмотрим, в каких ситуациях нагрузку от перегородок следует оставлять в виде линейной нагрузки, а когда – переводить в равномерно распределенные по площади нагрузки, как это рекомендуется в п. 6.6 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Сразу оговорюсь, если вы считаете перекрытие в программном комплексе, позволяющем с легкостью задавать перегородки или линейную нагрузку от них, следует воспользоваться этой возможностью и делать наиболее приближенный к жизни расчет – такой, где все нагрузки от перегородок в виде линейно-распределенных расположены каждая на своем месте.

Если же вы считаете вручную или же по каким-то причинам хотите упростить программный счет (вдруг, компьютер не тянет такое обилие перегородок), следует проанализировать, как это делать и делать ли.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета монолитной плиты

Рассмотрим варианты с монолитным перекрытием. Допустим, есть у нас фрагмент монолитного перекрытия, на который необходимо собрать нагрузку от перегородок, превратив ее в равномерно распределенную.

Что для этого нужно? Во-первых, как в примере 1, нужно определить нагрузку от 1 погонного метра перегородки, а также суммарную длину перегородок.

Допустим, погонная нагрузка у нас 0,3 т/м (перегородки газобетонные), а суммарная длина всех перегородок 76 м. Площадь участка перекрытия 143 м 2 .

Первое, что мы можем сделать, это размазать нагрузку от всех перегородок по имеющейся площади перекрытия (найдя вес всех перегородок и разделив его на площадь плиты):

0,3∙76/143 = 0,16 т/м 2 .

Казалось бы, можно так и оставить, и приложить нагрузку на все перекрытие и сделать расчет. Но давайте присмотримся, у нас есть разные по интенсивности загруженности участки перекрытия. Где-то перегородок вообще нет, а где-то (в районе вентканалов) их особенно много. Справедливо ли по всему перекрытию оставлять одинаковую нагрузку? Нет. Давайте разобьем плиту на участки с примерно одинаковой загруженностью перегородками.

На желтом участке перегородок нет вообще, справедливо будет, если нагрузка на этой площади будет равна 0 т/м 2 .

На зеленом участке общая длина перегородок составляет 15,3 м. Площадь участка 12 м 2 (заметьте, площадь лучше брать не строго по перегородкам, а отступая от них где-то на толщину перекрытия, т.к. нагрузка на плиту передается не строго вертикально, а расширяется под углом 45 градусов). Тогда нагрузка на этом участке будет равна:

0,3∙15,3/12 = 0,38 т/м 2 .

На розовом участке общая длина перегородок составляет 38,5 м, а площадь участка равна 58 м 2 . Нагрузка на этом участке равна:

0,3∙38,5/58 = 0,2 т/м 2 .

На каждом синем участке общая длина перегородок составляет 11,1 м, а площадь каждого синего участка равна 5 м 2 . Нагрузка на синих участках равна:

0,3∙11,1/5 = 0,67 т/м 2 .

В итоге, мы имеем следующую картину по нагрузке (смотрим на рисунок ниже):

Видите, как значительно различаются нагрузки на этих участках? Естественно, если сделать расчет при первом (одинаковом для всей плиты) и втором (уточненном) варианте загружения, то армирование будет разным.

Делаем вывод: всегда нужно тщательно анализировать, какую часть плиты загружать равномерной нагрузкой от перегородок, чтобы результат расчета был правдоподобным.

Если вы собираете нагрузку от перегородок на перекрытие, опирающееся на стены по четырем сторонам, то следует руководствоваться следующим принципом:

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета колонн и фундаментов

Теперь рассмотрим на том же примере, как следует собирать нагрузку от перегородок для расчета колонн и стен или фундаментов под ними. Конечно, если вы делаете расчет перекрытия, то в результате такого расчета вы получите реакции на опорах, которые и будут нагрузками на колонны и стены. Но если перекрытие по каким-то причинам не считаете, а требуется просто собрать нагрузку от перегородок, то как быть?

Здесь начинать нужно не с анализа загруженности частей плиты. Первый шаг в таком случае – это разделить плиту на грузовые площади для каждой колонны и стены.

На рисунке показано, как это сделать. Расстояние между колоннами делится пополам и проводятся горизонтальные линии. Точно так же ровно посередине между колоннами и между колоннами и нижней стеной проводятся горизонтали. В итоге в районе колонн плита поделена на квадраты. Все перегородки, попадающие в квадрат конкретной колонны, нагружают именно эту колонну. А на стену приходится нагрузка с полосы, ширина которой равна половине пролета. Остается только на каждом участке, где есть перегородки, посчитать суммарную длину этих перегородок и весь их вес передать на колонну.

Пример 2. Собрать нормативную (характеристическую) нагрузку от перегородок на розовую колонну и на стену с рисунка выше.

Вес одного погонного метра перегородки 0,35 кг. Суммарная длина перегородок в квадрате розовой колонны 5,4 м (из этих 5,4 м, одна перегородка длиной 1,4 м находится ровно на границе между двумя колоннами, а 4 м – в квадрате сбора нагрузки). Суммарная длина перегородок на полосе сбора нагрузки для стены – 18 м, длина стены 15,4 м.

Соберем нагрузку на колонну:

0,35∙4 + 0,35∙1,4/2 = 1,65 т.

Здесь мы взяли всю нагрузку от четырех метров стен и половину нагрузки от стены длиной 1,4 м (вторая половина пойдет на другую колонну).

На колонну также придется изгибающий момент от веса перегородок (если перекрытие опирается жестко), но без расчета плиты момент определить сложно.

Соберем нагрузку на стену. Нагрузка собирается на 1 погонный метр стены. Так как перегородки расположены довольно равномерно, находится общий вес всех перегородок и делится на длину стены:

0,35∙18/15,4 = 0,41 т/м.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета (или проверки) сборной плиты

Так как сборные плиты имеют четкую конфигурацию и схему опирания (обычно по двум сторонам), то подход для сбора нагрузок от перегородок должен быть особенным. Рассмотрим варианты сбора нагрузок на примерах.

Пример 3. Перегородка проходит поперек плиты.

Толщина перегородки 0,12 м, высота 3 м, объемный вес 1,8 т/м 3 ; два слоя штукатурки по 0,02 м толщиной каждый, объемным весом 1,6 т/м 3 . Ширина плиты 1,2 м.

Так как плита считается как балка на двух опорах, то нагрузку от перегородки следует брать сосредоточенную – в виде вертикальной силы, приложенной к «балке» в месте опирания перегородки. Величина сосредоточенной силы равна весу всей перегородки:

0,12∙3∙1,2∙1,8 + 2∙0,02∙3∙1,2∙1,6 = 1,0 т.

Пример 4. Перегородка проходит вдоль сборной плиты.

В таком случае, не зависимо от того, где находится перегородка – посередине или на краю плиты, нагрузка от нее берется равномерно распределенной вдоль плиты. Эта нагрузка собирается на 1 погонный метр плиты.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м 3 .

Определим равномерно распределенную нагрузку 1 п.м плиты:

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Пример 5. Перегородки находятся над частью плиты.

Когда плиту пересекает несколько перегородок, у нас есть два варианта:

1) выделить нагрузку от продольных перегородок в равномерно распределенную, а нагрузку от поперечных перегородок – в сосредоточенную;

2) всю нагрузку сделать равномерно распределенной, «размазав» ее по участку плиты с перегородками.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м 3 . Ширина плиты 1,5 м, длина продольной перегородки 3 м, длина двух самых коротких перегородок 0,7 м.

Определим нагрузку на плиту по варианту 1.

Равномерно распределенная нагрузка равна:

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Сосредоточенная нагрузка от крайней правой перегородки равна:

0,1∙2,5∙1,5∙0,25 = 0,1 т.

Сосредоточенная нагрузка от каждой из двух коротких перегородок равна:

0,1∙2,5∙0,7∙0,25 = 0,044 т.

Определим нагрузку на плиту по варианту 2.

Найдем общий вес всех перегородок:

0,1∙2,5∙0,25∙(3 + 1,5 + 0,7∙2) = 0,37 т.

Найдем длину перегородки, на которой действует нагрузка:

Найдем величину равномерно распределенной нагрузки на участке 3,1 м:

Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия

На здания и сооружения действуют разнообразные нагрузки и воздействия. Для проверки несущей способности существующих конструкций, выполняется сбор нагрузок от собственного веса существующих конструкций и проектируемых временных нагрузок. При проектировании нового здания первоначальные сечения элементов и нагрузки от их собственного веса назначаются предварительно и уточняются при окончательном назначении сечений по расчету.

Читайте также:  Керамзитовые блоки плюсы и минусы

На здание действуют нагрузки, направленные в различных направлениях. В основном это вертикальные и горизонтальные нагрузки. Вертикальные (или гравитационные) нагрузки – это собственный вес конструктивных элементов и временные нагрузки на перекрытия и покрытие здания. Горизонтальные –крановые, ветровые и горизонтальная составляющая гравитационных нагрузок на скатные кровли или наклонные элементы конструкций.

Основные правила сбора нагрузок.

1. Разделять постоянные, временные и особые нагрузки.

2. Все нагрузки принимаются в единой системе единиц.

3. Внимательно следить за тем, чтобы не складывать нагрузки, заданные в разных размерностях, например: нагрузки на единицу площади (кг/м2); погонные нагрузки (кг/м); точечные нагрузки (кг).

4. Коэффициенты перегрузкии коэффициенты сочетаний принимаются согласно нормам (СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) илипо техническому заданию.

5. Коэффициент надежности по ответственности принимается по ГОСТ 27751-2014 “Надежность строительных конструкций и оснований” в зависимости от установленного в задании на проектирование класса (уровня) ответственности здания.

6. Следует выделять полные и пониженные значения временных нагрузок (для тех нагрузок, для которых в нормах предусмотрены такие значения) и не прикладывать их одновременно.

7. Выделять разнонаправленные и взаимоисключающие нагрузки и воздействия.

8. Не прикладывать одновременно взаимоисключающие нагрузки.

9. Сбор нагрузок рекомендуется выполнять в табличной форме, с последующим расчетом нагрузок на отдельные конструкции (фундаменты, колонны, балки, плиты). Таблицы удобно выполнять с использованием таких программ как Exel.

Эквивалентные равномерно распределенные нагрузки.

В некоторых случаях, для упрощения расчетов рекомендуется принимать эквивалентные равномерно распределенные нагрузки. Например это могут быть нагрузки от перегородок, автомобилей, стеллажей и т.п.

Эквивалентные нагрузки принимаются по указаниям норм, технологическому заданию, по опыту проектирования, специальным обосновывающим расчетам.

Пример 1. Сбор нагрузок перекрытие и эксплуатируемое покрытие здания гаража.

Рассмотрим сбор нагрузок на перекрытие здания гаража, в котором есть помещения вспомогательного назначения (офис, охрана, кафе).

Исходные данные.

Для примера принята часть здания, представленная на схеме (рис.2). Схемы состава перекрытий разных типов представлены в приложении №1.

Климатические условия – Москва.

Уровень ответственности здания по ФЗ-384 “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”– нормальный, коэффициент надежности по ответственности γn=1,0.

Временные нагрузки принимаем по указаниям СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

Нормативную эквивалентную равномерно распределенную нагрузку от инженерных коммуникаций принимаем из опыта проектирования – 50,0 кг/м 2 .

Кровля (покрытие) здания – эксплуатируемая, с возможностью стоянки автомобилей круглый год, при условии своевременной уборки снега. На перекрытия и покрытие действуют вертикальные постоянные и временные нагрузки. Горизонтальные ветровые нагрузки в целях данной работы не учитываем. На покрытии возможны взаимоисключающие нагрузки – автомобили или полная снеговая.На эксплуатируемой кровле следует предусмотреть возможность образования ледяного наката. Нормативную равномерно распределенную нагрузку от ледяного наката принимаем 100 кг/м 2 . Нагрузка от ледяного наката действует совместно с автомобильной.

В целях упрощения расчетов, коэффициенты сочетаний принимаемравными 1.

Для того чтобы правильно учесть все нагрузки на перекрытие (покрытие), необходимо разработать состав кровли и перекрытия (на разрезах предусмотреть “флажок” по примеру в приложении №1) и иметь технологическое задание для учета временных нагрузок. Если технологическое задание на момент выполнения сбора нагрузок отсутствует, нагрузки принимаются по нормамСП 20.13330.2011.

Постоянные нагрузки.

Соберем постоянные нагрузки на перекрытие для различных типов помещений, схемы состава перекрытий которых, представлены в приложении №1:

а) тип 1 для офисных помещений;

б) тип 2 для стоянки в зонах парковки и проезда;

в) тип 3 для помещений общепита и санузлов.

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме.

Таблица 1. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 1 для офисных помещений.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
паркетная доска8,01,29,6Данные производителя
влагостойкая фанера15,01,218,0Данные производителя
собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету *
стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету *
ИТОГО:239,6265,4

*)Пояснения к таблице.

Строки 1,2,4. Вес материалов заводского производства принимаем по данным производителей (берем из справочников, ГОСТ, интернета).

Строка 3.Собственный вес бетона принимаем по приведённой толщине бетона в профилированном настиле. При этом считаем, что настил уложен широкими гофрами вверх, толщина плиты 50 мм(см. рис. 1).

где h– приведенная толщина бетона, hf – толщина плитной части, hb – приведенная толщина бетона в ребрах:

=29,1 мм

Для настила Н75-750-0,8: b=50 мм, b`=95,5 мм, hn=75 мм, Sn=187,5 мм

= 29,1 мм(см. рис. 1)

Приведенная толщина бетона:

h = 50+ 29,1 = 79,1 мм.

Для упрощения принимаем h = 80мм =0,08 м.

Тогда вес бетона: 0,08м*1м*1м*2500 кг/м 3 = 200 кг/м 2 .

Рис. 1. К определению приведенной толщины бетона

Если в проекте принята конструкция из сборных железобетонных пустотных плит, то нормативный собственный вес плит принимается по каталогу завода-производителя. Можно принять средний вес многопустотных плит 350 кг/м 2 или ребристых плит 250 кг/м 2 .

Если в проекте принята конструкция из сплошной монолитной железобетонной плиты, то нормативный собственный вес плитыопределяется в зависимости от ее толщиныhп:

вес плиты = 2500кг/м 3 х толщина плиты, где 2500 кг/м 3 – объемный вес железобетона. Например для плиты толщиной 200 мм (0,2 м) вес плиты будет равен:Р = 2500 х 0,2 = 500 кг/м 2 .

Строка 5.В первом приближениисобственный вес стальных конструкций принимается 2% от суммарной нормативной постоянной нагрузки.В нашем примере принимаем максимальное значение из трех таблиц по таблице 3 (сумма строк 1…4):

строка 5 = 0,02х(20,0+36,0+2,0+200,0+11,2)= 5,4 кг/м 2

Коэффициенты перегрузки принимаются согласно нормам (СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*)пункты 7.2 и 8.2.2.

Аналогично определяем постоянную нагрузку для перекрытий типа 2 и типа 3.

Таблица 2. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 2 и покрытияв зонах стоянки.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
полимерная пропитка пола10,21,312,2Данные производителя
собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету *
стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету *
ИТОГО:226,8250,0

*) по строке 4 см. пояснения к таблице 1.

Таблица 3. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 3 для помещений общепита и санузлов.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
керамическая плитка толщиной 0,01м20,01,224,0Данные производителя
цементно-песчаная стяжка толщиной 0,021 м38,01,349,2По расчету*
собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету **
стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету **
ИТОГО:274,6311,0

*) нормативная нагрузка от стяжки определяется расчетом в зависимости от толщины стяжки Р=0,021м (толщина стяжки) х 1800кг/м 3 (объемный вес ц/п раствора)=38,0 кг/м 2

**) по строке 6 см. пояснения к таблице 1.

Временные нагрузки.

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме раздельно для разных типов помещений.Значения нормативных равномерно распределенных нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке принимаем по требованиям СП 20.13330.2011 “Нагрузки и воздействия”.

Таблица 4. Временные нагрузки для перекрытия типа 1 для офисных помещений.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
перегородки50,01,365,0СП 20.13330.2011, п.8.2.2
полезная (долговременная)200,01,2240,0СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
ИТОГО:300,0370,0

Таблица 5. Временные нагрузки для перекрытия типа 2 в зонах стоянок.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
автомобили в зоне проезда500,01,2600,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
автомобили в зоне стоянок350,01,2420,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
Итого в зоне проезда:550,0665,0
Итого в зоне стоянок:400,0485,0

Таблица 6. Временные нагрузки для перекрытия типа 3 для помещений общепита и санузлов.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
перегородки100,01,3130,0СП 20.13330.2011, п.8.2.2
Полезная (долговременная)300,01,2360,0СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
ИТОГО:450,0555,0

Таблица 7. Временные нагрузки на покрытие.

№ п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
автомобили в зоне проезда500,01,2600,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
автомобили в зоне стоянок350,01,2420,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
снеговая128,51,4180,0СП 20.13330.2011, табл.10.1
наледь100,01,4140,0Исх. данные п.5.3.1
Итого в зоне проезда строки (1+2+5):650,0805,0
Итого в зоне стоянок строки (1+3+5):500,0625,0

Коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок ψl2 = ψl3 = 0,95(инженерные коммуникации, перегородки) учтены при назначении величины нагрузки.

Из таблицы видно, что снеговая нагрузка существенно ниже других и в дальнейших расчетах не рассматривается.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9006 – | 7660 – или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

2.2 Сбор нагрузок на плиту

Нагрузка на 1 м 2 плиты вычисляется исходя из принятой схемы пола перекрытия. Зная конструкцию перекрытия и вид помещения, определяется нагрузку на 1 м 2 перекрытия, таблица 1.

Читайте также:  Какая пропорция цемента с песком для штукатурки

Нагрузка на 1м 2 перекрытия

Наименование нагрузки и подсчет

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Линолеум на мастике δ = 5 мм, γ = 16кН/м 3 (0,00516)

Стяжка на цементном растворе δ =20 мм; γ = 20 кН/м 3 (0,0220)

Керамзитобетон δ = 50 мм; γ = 15 кН/м 3 (0,0515)

Ж/б плита перекрытия δ = 220 мм; g = 3,2 кН/м 2

Временная полезная нагрузка:

длительная – 0,3 кН/м 2

кратковременная – 1,2 кН/м 2

Полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты с номинальным размером ширины 1,5 м равна q = 7,06•1,5 = 10,6 кН/м. С учетом коэффициента γп = 0,95

2.3 Определение расчетной схемы плиты

Расчётная схема представляет собой однопролётную балку, загруженную равномерно распределённой нагрузкой интенсивностью q=10,07 кН/м, рисунок 1.

Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки определяется по формуле

где q—нагрузка на 1 п.м. плиты, кН/м;

Максимальная поперечная сила от полной расчетной нагрузки определяется по формуле

2.4 Определение расчётного сечения плиты

Пустотная плита приводится к расчётному двутавровому сечению. При изгибе работа бетона в растянутой зоне не учитывается и окончательно принимается тавровое сечение. Круглые пустоты заменяют квадратом со стороной 0,9d, где d—диаметр пустот, рисунок 3.

    Рисунок 3. Поперечное сечение плиты

    Толщина полки приведённого сечения определяется по формуле

    где h – высота приведённого сечения плиты, мм.

    Для определения расчетной ширины полки приведённого сечения определятся отношение hf /h. Если hf /h = 12 hf +b. Если hf /h 0,1, то ширина полки равна ширине плиты. Так как hf /h = 38,5/220 = 0,175 > 0,1, тогда bf =1490 мм, рисунок 4.

    Ширина ребра приведённого таврового сечения определяется по формуле

    Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия

    На здания и сооружения действуют разнообразные нагрузки и воздействия. Для проверки несущей способности существующих конструкций, выполняется сбор нагрузок от собственного веса существующих конструкций и проектируемых временных нагрузок. При проектировании нового здания первоначальные сечения элементов и нагрузки от их собственного веса назначаются предварительно и уточняются при окончательном назначении сечений по расчету.

    На здание действуют нагрузки, направленные в различных направлениях. В основном это вертикальные и горизонтальные нагрузки. Вертикальные (или гравитационные) нагрузки – это собственный вес конструктивных элементов и временные нагрузки на перекрытия и покрытие здания. Горизонтальные –крановые, ветровые и горизонтальная составляющая гравитационных нагрузок на скатные кровли или наклонные элементы конструкций.

    Основные правила сбора нагрузок.

    1. Разделять постоянные, временные и особые нагрузки.

    2. Все нагрузки принимаются в единой системе единиц.

    3. Внимательно следить за тем, чтобы не складывать нагрузки, заданные в разных размерностях, например: нагрузки на единицу площади (кг/м2); погонные нагрузки (кг/м); точечные нагрузки (кг).

    4. Коэффициенты перегрузкии коэффициенты сочетаний принимаются согласно нормам (СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) илипо техническому заданию.

    5. Коэффициент надежности по ответственности принимается по ГОСТ 27751-2014 “Надежность строительных конструкций и оснований” в зависимости от установленного в задании на проектирование класса (уровня) ответственности здания.

    6. Следует выделять полные и пониженные значения временных нагрузок (для тех нагрузок, для которых в нормах предусмотрены такие значения) и не прикладывать их одновременно.

    7. Выделять разнонаправленные и взаимоисключающие нагрузки и воздействия.

    8. Не прикладывать одновременно взаимоисключающие нагрузки.

    9. Сбор нагрузок рекомендуется выполнять в табличной форме, с последующим расчетом нагрузок на отдельные конструкции (фундаменты, колонны, балки, плиты). Таблицы удобно выполнять с использованием таких программ как Exel.

    Эквивалентные равномерно распределенные нагрузки.

    В некоторых случаях, для упрощения расчетов рекомендуется принимать эквивалентные равномерно распределенные нагрузки. Например это могут быть нагрузки от перегородок, автомобилей, стеллажей и т.п.

    Эквивалентные нагрузки принимаются по указаниям норм, технологическому заданию, по опыту проектирования, специальным обосновывающим расчетам.

    Пример 1. Сбор нагрузок перекрытие и эксплуатируемое покрытие здания гаража.

    Рассмотрим сбор нагрузок на перекрытие здания гаража, в котором есть помещения вспомогательного назначения (офис, охрана, кафе).

    Исходные данные.

    Для примера принята часть здания, представленная на схеме (рис.2). Схемы состава перекрытий разных типов представлены в приложении №1.

    Климатические условия – Москва.

    Уровень ответственности здания по ФЗ-384 “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”– нормальный, коэффициент надежности по ответственности γn=1,0.

    Временные нагрузки принимаем по указаниям СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

    Нормативную эквивалентную равномерно распределенную нагрузку от инженерных коммуникаций принимаем из опыта проектирования – 50,0 кг/м 2 .

    Кровля (покрытие) здания – эксплуатируемая, с возможностью стоянки автомобилей круглый год, при условии своевременной уборки снега. На перекрытия и покрытие действуют вертикальные постоянные и временные нагрузки. Горизонтальные ветровые нагрузки в целях данной работы не учитываем. На покрытии возможны взаимоисключающие нагрузки – автомобили или полная снеговая.На эксплуатируемой кровле следует предусмотреть возможность образования ледяного наката. Нормативную равномерно распределенную нагрузку от ледяного наката принимаем 100 кг/м 2 . Нагрузка от ледяного наката действует совместно с автомобильной.

    В целях упрощения расчетов, коэффициенты сочетаний принимаемравными 1.

    Для того чтобы правильно учесть все нагрузки на перекрытие (покрытие), необходимо разработать состав кровли и перекрытия (на разрезах предусмотреть “флажок” по примеру в приложении №1) и иметь технологическое задание для учета временных нагрузок. Если технологическое задание на момент выполнения сбора нагрузок отсутствует, нагрузки принимаются по нормамСП 20.13330.2011.

    Постоянные нагрузки.

    Соберем постоянные нагрузки на перекрытие для различных типов помещений, схемы состава перекрытий которых, представлены в приложении №1:

    а) тип 1 для офисных помещений;

    б) тип 2 для стоянки в зонах парковки и проезда;

    в) тип 3 для помещений общепита и санузлов.

    Сбор нагрузок выполняем в табличной форме.

    Таблица 1. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 1 для офисных помещений.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    паркетная доска8,01,29,6Данные производителя
    влагостойкая фанера15,01,218,0Данные производителя
    собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету *
    стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
    собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету *
    ИТОГО:239,6265,4

    *)Пояснения к таблице.

    Строки 1,2,4. Вес материалов заводского производства принимаем по данным производителей (берем из справочников, ГОСТ, интернета).

    Строка 3.Собственный вес бетона принимаем по приведённой толщине бетона в профилированном настиле. При этом считаем, что настил уложен широкими гофрами вверх, толщина плиты 50 мм(см. рис. 1).

    где h– приведенная толщина бетона, hf – толщина плитной части, hb – приведенная толщина бетона в ребрах:

    =29,1 мм

    Для настила Н75-750-0,8: b=50 мм, b`=95,5 мм, hn=75 мм, Sn=187,5 мм

    = 29,1 мм(см. рис. 1)

    Приведенная толщина бетона:

    h = 50+ 29,1 = 79,1 мм.

    Для упрощения принимаем h = 80мм =0,08 м.

    Тогда вес бетона: 0,08м*1м*1м*2500 кг/м 3 = 200 кг/м 2 .

    Рис. 1. К определению приведенной толщины бетона

    Если в проекте принята конструкция из сборных железобетонных пустотных плит, то нормативный собственный вес плит принимается по каталогу завода-производителя. Можно принять средний вес многопустотных плит 350 кг/м 2 или ребристых плит 250 кг/м 2 .

    Если в проекте принята конструкция из сплошной монолитной железобетонной плиты, то нормативный собственный вес плитыопределяется в зависимости от ее толщиныhп:

    вес плиты = 2500кг/м 3 х толщина плиты, где 2500 кг/м 3 – объемный вес железобетона. Например для плиты толщиной 200 мм (0,2 м) вес плиты будет равен:Р = 2500 х 0,2 = 500 кг/м 2 .

    Строка 5.В первом приближениисобственный вес стальных конструкций принимается 2% от суммарной нормативной постоянной нагрузки.В нашем примере принимаем максимальное значение из трех таблиц по таблице 3 (сумма строк 1…4):

    строка 5 = 0,02х(20,0+36,0+2,0+200,0+11,2)= 5,4 кг/м 2

    Коэффициенты перегрузки принимаются согласно нормам (СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*)пункты 7.2 и 8.2.2.

    Аналогично определяем постоянную нагрузку для перекрытий типа 2 и типа 3.

    Таблица 2. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 2 и покрытияв зонах стоянки.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    полимерная пропитка пола10,21,312,2Данные производителя
    собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету *
    стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
    собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету *
    ИТОГО:226,8250,0

    *) по строке 4 см. пояснения к таблице 1.

    Таблица 3. Постоянные нагрузки для перекрытия типа 3 для помещений общепита и санузлов.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    керамическая плитка толщиной 0,01м20,01,224,0Данные производителя
    цементно-песчаная стяжка толщиной 0,021 м38,01,349,2По расчету*
    собственный вес бетона200,01,1220,0По расчету **
    стальной профилированный настил Н75-750-0,811,21,0511,8ГОСТ 24045-94.
    собственный вес несущих стальных конструкций5,41,16,0По расчету **
    ИТОГО:274,6311,0

    *) нормативная нагрузка от стяжки определяется расчетом в зависимости от толщины стяжки Р=0,021м (толщина стяжки) х 1800кг/м 3 (объемный вес ц/п раствора)=38,0 кг/м 2

    **) по строке 6 см. пояснения к таблице 1.

    Временные нагрузки.

    Сбор нагрузок выполняем в табличной форме раздельно для разных типов помещений.Значения нормативных равномерно распределенных нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке принимаем по требованиям СП 20.13330.2011 “Нагрузки и воздействия”.

    Таблица 4. Временные нагрузки для перекрытия типа 1 для офисных помещений.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
    перегородки50,01,365,0СП 20.13330.2011, п.8.2.2
    полезная (долговременная)200,01,2240,0СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
    ИТОГО:300,0370,0
    Читайте также:  Блоки для строительства дома какие лучше

    Таблица 5. Временные нагрузки для перекрытия типа 2 в зонах стоянок.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
    автомобили в зоне проезда500,01,2600,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
    автомобили в зоне стоянок350,01,2420,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
    Итого в зоне проезда:550,0665,0
    Итого в зоне стоянок:400,0485,0

    Таблица 6. Временные нагрузки для перекрытия типа 3 для помещений общепита и санузлов.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
    перегородки100,01,3130,0СП 20.13330.2011, п.8.2.2
    Полезная (долговременная)300,01,2360,0СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
    ИТОГО:450,0555,0

    Таблица 7. Временные нагрузки на покрытие.

    № п/пНаименованиеНормативная кг/м 2Коэфф. перегрузкиРасчетная кг/м 2Примечание
    инженерные коммуникации50,01,365,0Исх. данные п.5.3.1
    автомобили в зоне проезда500,01,2600,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
    автомобили в зоне стоянок350,01,2420,0СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
    снеговая128,51,4180,0СП 20.13330.2011, табл.10.1
    наледь100,01,4140,0Исх. данные п.5.3.1
    Итого в зоне проезда строки (1+2+5):650,0805,0
    Итого в зоне стоянок строки (1+3+5):500,0625,0

    Коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок ψl2 = ψl3 = 0,95(инженерные коммуникации, перегородки) учтены при назначении величины нагрузки.

    Из таблицы видно, что снеговая нагрузка существенно ниже других и в дальнейших расчетах не рассматривается.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8594 – | 7434 – или читать все.

    95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

    Отключите adBlock!
    и обновите страницу (F5)

    очень нужно

    Примеры и некоторые указания по сбору нагрузок

    Пример 3.1.Плотность железобетона р = 2500 кг/м 3 , определить удельный вес железобетона.

    1. Вычисляем удельный вес железобетона y = pg « 2500-10 = = 25000 Н/м 3 = 25 кН/м 3 .

    Пример 3.2.Определить нагрузку от собственного веса желе­зобетонной колонны по следующим данным: сечение колонны bh= 300×300 мм, высота / = 4,5 м.

    1. Находим объем колонны К=Ш = 0,3-0,3-4,5 = 0,405 м 3 .

    2. Принимая плотность железобетона из примера 3.1, на­ходим нормативную нагрузку от собственного веса колонны N„= Ку = 0,405-25= 10,125 кН.

    3. Определяем расчетную нагрузку от собственного веса колон­ны, принимая коэффициент надежности по нагрузке yf= 1,1 (табл. 1 СНиП 2.01.07-85*), N=N„yf

    10,125-1,1« 11,138 кН.

    Нагрузку от собственного веса сборных железобетонных кон­струкций можно определить, пользуясь массами этих конструк­ций, которые указаны в каталогах.

    Пример 3.3.В соответствии с данными каталога сборная желе­зобетонная балка имеет массу т= 1,5 Т, определить нагрузку от собственного веса балки.

    1. Определяем нормативную нагрузку 7V„ = mg- 1,5-10 = 15
    кН (если вместо тонн подставить килограммы, то получим нью­
    тоны).

    2. Определяем расчетную нагрузку N= N„yf= 15 1,1 = 16,5 кН.
    Для определения нагрузки от собственного веса стальных

    конструкций учитывают, что плотность стали принимается р = 7850 кг/м или пользуются массами погонного метра проката, которые приводятся в сортаменте прокатных элементов (см. При­ложение 1).

    Пример 3.4.Определить нагрузку от собственного веса равно-полочного уголка 50 х 50 х 5, длиной /= 5,0 м. Решение.

    1. В соответствии с сортаментом уголков масса 1 м длины G= 3,77 кг/м. Нормативная нагрузка от уголка N„= Ggl

    3,77 • 10 ■ 5,0 = = 188,5 Н = 0,1885 кН.

    2. Расчетная нагрузка от собственного веса уголка N= N„ yf= = 0,1885-1,05 « 0,198 кН.

    При определении нагрузок от часто встречающихся стандарт­ных плит перекрытия нормативная нагрузка, приходящаяся на 1 м 2 , определяется заранее и выписывается в таблицу, так же по­ступают с рулонными и листовыми материалами (табл. 3.2).

    Временные нагрузки на перекрытия зданий различного назначе­ния, как уже отмечалось, принимают по табл. 3 СНиП 2.01.07-85* (табл. 3.3 учебника). В таблице дается полное и пониженное зна­чение нагрузки, пониженное значение нагрузки соответствует длительной части временной нагрузки.

    Пример 3.5.Определить временную нагрузку на перекрытие квартир жилых зданий. Решение.

    1. Выписываем из табл. 3.3 нормативные значения временных нагрузок. Полное нормативное значение соответствует кратков­ременной нагрузке на перекрытие квартиры р„ = 1,5 кПа; пони­женное значение р” = 0,3 кПа — длительная часть временной нор­мативной нагрузки.

    2. Расчетное значение временных нагрузок, соответственно полное значение и пониженное:

    При определении нагрузок на 1 м 2 от конструкций (или эле­ментов), расположенных с определенным шагом, необходимо на­грузки от собственного веса одного метра конструкции разделить на шаг конструкций.

    Пример 3.6.Определить нагрузку на 1 м 2 от веса деревянных лаг, расположенных с шагом а = 0,4 м. Сечение лаг bh = 50 х 50 мм; плотность древесины р = 500 кН/м 3 .

    1. Определяем удельный вес древесины у = pg= 500-10 = 5000 Н/м 3 = = 5,0 кН/м

    2. Находим нормативную нагрузку на 1 м 2 от веса лаг cf = bhj/a = = 0,05 • 0,05 ■ 5,0/0,4 = 0,031 кПа.

    3. Определяем расчетную нагрузку на 1 м 2 q = q”yf = 0,031 1,1 = = 0,034 кПа.

    Сбор нагрузок на конструкции обычно выполняется последо­вательно сверху вниз. Нагрузки на 1 м 2 удобней собирать в табличной форме (см. пример 3.7 сбора нагрузок). После определе­ния нагрузок на 1 м 2 нагрузки собираются на рассчитываемый эле­мент (конструкцию).

    Нагрузка на рассчитываемый элемент передается с площади, которая называется грузовой, — Агр. Определение грузовой площа­ди рассмотрим на примере 3.7 (рис. 3.3). Для определения грузо­вой площади необходимо мысленно представить, как и через ка­кие конструкции передаются нагрузки на элемент, на который производится сбор нагрузок.

    Так, в осях А—Б 3—4 плана здания нагрузки на стены переда­ются от перекрытия через железобетонные плиты (которые на пла­не не показаны). Мы можем представить, что с половины длины плиты нагрузка передается на наружную стену по оси А, а с дру­гой половины — на внутреннюю стену (ось Б). Учитывая, что при расчете фундамента под стены условно «вырезается» и рассчиты­вается один погонный метр фундамента, принимаем ширину гру­зовой площади 1 м и определяем длину грузовой площади /,р. Для стены по оси А она будет /ф, = 3,0 м. На стену по оси Б нагрузка передается с двух сторон, и длина грузовой площади /ф 2 = 6,0 м.

    Нагрузка на колонну в осях Б—2 будет передаваться последо­вательно — с плит перекрытия на балки, а с половины каждой бал­ки на колонну (с другой половины балки нагрузка будет переда­ваться на пилястру). При расчете колонны нам необходимо опре­делить сосредоточенную силу, возникающую от нагрузки, которая собирается с грузовой площади Arp = 4,5-6 = 27 м 2 . Зная нагрузку, приходящуюся на один квадратный метр перекрытия q перекр мож­но определить нагрузку на колонну N= q перекр Arp (кН). Аналогич­но определится нагрузка на один погонный метр фундамента

    Пример 3.7.Произвести сбор нагрузок на низ кирпичной ко­лонны сечением bchc = 380 х 380 мм в осях Б—2. Здание двухэтаж­ное (см. рис. 3.3; 3.4); первый и второй этажи идентичны по со­ставам помещений: в осях 1—3 торговые залы, в осях 3—4 админи­стративные и бытовые помещения; пол первого этажа выполнен по грунту; район строительства г. Казань (IV снеговой район). Все детали, не влияющие на выполнение расчета, опущены (лестнич­ные клетки, дверные и оконные проемы и т.д.). 2. Собираем нагрузки на один квадратный метр перекрытия:

    3. Определяем нагрузку от кирпичной колонны.

    По разрезу здания определяем высоту колонны Н= 6,9 + 0,35 = = 7,25 м; сечение колонны:

    bchc = 380 х 380 мм. Плотность кирпичной кладки р = 1800 кг/м 3 (удельный вес у= 18 кН/м 3 ).

    N n колонны = bchc Ну = 0,38 • 0,38 • 7,25 • 18 = 18,84 кН – нормативная нагрузка;

    Nколонны = N n колонны уf = 18,84-1,1 =20,72 кН — расчетная нагрузка.

    4. Нагрузка от веса балок:

    Принимаем сечение балок bh = 200×400 мм, балки выполнены из железобетона р = 2500 кг/м 3 (удельный вес у = 25 кН/м 3 ). Длина балки /= 4,5 м. На колонну передается нагрузка с половины балки в осях 1—2 и с половины балки в осях 2—3 (всего на колонну передается на­грузка от одной балки на покрытии и одной балки на перекрытии):

    N n балки = bhly = 0,20 • 0,40 • 4,50 • 25 = 9,0 кН — нормативная нагрузка;

    N балки = N n балки y f = 9,01,1= 9,9 кН — расчетная нагрузка.

    5. Собираем нагрузку на низ колонны (верхний обрез фунда­мента):

    Nn = q n покрвтия A гр + q n перекрытия A гр + п балок N п балки + N п колонны = 7,17 + 9,08 • 27 + 2 • 9,0 + 18,48 = 475,59 кН;

    N = q покрвтия A гр + q перекрытия A гр + п балок N балки + N колонны = 8,9• 27 + 10,58 • 27 + 2 • 9,9 + 20,72 = 566,48 кН

    При расчетах конструкций не следует забывать, что расчетные нагрузки необходимо умножать на коэффициент надежности по ответственности — уп для большинства жилых и общественных зданий уп = 0,95.

    Нагрузки, собранные в примере 3.7, будут использованы на про­тяжении всего учебника для расчетов конструкций (колонн, балок, фундаментов).

    |следующая лекция ==>
    Единицы измерения, используемые при расчетах строительных конструкций|Конструктивная и расчетная схемы простой балки

    Дата добавления: 2015-09-02 ; просмотров: 19392 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

    Ссылка на основную публикацию