Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.
Решение
Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.
Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0. На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см. статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений)
Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола. Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.
1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:
q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.
2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:
q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.
3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:
q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.
4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:
q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.
5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:
q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.
Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет
q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.
Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.
Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки. Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2). Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:
ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.
Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:
р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;
р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.
Полученные данные запишем в таблицу 1.
Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок. Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:
р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.
При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.
Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:
р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.
(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:
- Классификация нагрузок по продолжительности действия.
- Плотность стройматериалов по данным СНиП II-3-79
Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).
Таблица 1
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Вид нагрузки |
Норм. кН/м2 |
Коэф. γt |
Расч. кН/м2 |
Постоянная нагрузка |
|||
1. Ж.б. плита |
5,0 |
1,1 |
5,5 |
2. Пенополистирол |
0,01 |
1,3 |
0,013 |
3. Цем — песч. стяжка |
0,72 |
1,3 |
0,94 |
4. Плита ДВП |
0,04 |
1,1 |
0,044 |
5. Паркетная доска |
0,12 |
1,1 |
0,132 |
Всего: |
5,89 |
|
6,63 |
Временная нагрузка |
|||
1. Полезная нагрузка |
|||
кратковременная ν1 |
1,5 |
1,3 |
1,95 |
длительная р1 |
0,53 |
1,3 |
0,69 |
2. Перегородки (длительная) р2 |
0,5 |
1,3 |
0,65 |
В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.
I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).
При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.
Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;
qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.
II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).
Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95. Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.
Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.
qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;
qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.
Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.
Смотрите также:
Понятие нормативных и расчетных нагрузок. Коэффициенты надежности.
Нормативные и расчетные значения нагрузок
Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений
Справочные данные
Примеры:
-
Пример 1.2 Сбор нагрузок на плиту покрытия
-
Пример 1.3 Сбор нагрузок на балку перекрытия
-
Пример 1.4. Сбор нагрузок на колонну
-
Пример 2.1 Определение несущей способности буронабивной сваи длиной 2,2 м
-
Пример 2.2. Определение несущей способности забивной сваи по грунту
-
Пример 2.3. Определение несущей способности сваи по материалу
-
Пример 2.4. Определение нагрузок на сваи во внецентренно-нагруженном фундаменте
-
Пример 3.1. Расчет стыка балки с накладками
-
Пример 3.2. Расчет соединения столика с колонной
-
Пример 3.3. Расчет балки настила
-
Пример 3.4. Расчет заделки в кладку консольной балки и проверка кладки на местное смятие
-
Пример 3.5. Проверка сечения колонны из двутавра на сжатие
-
Пример 4.1. Проверка сечения центрально-сжатого элемента
-
Пример 5.1. Расчет ботового соединения двух листов с двумя накладками
-
Пример 6.1. Проверка устойчивости ленточного фундамента на действие сил морозного пучения
-
Пример 6.2. Расчет основания фундамента по несущей способности
-
Пример 6.3. Проверка фундамента на сдвиг
Цель данной статьи: составить список наиболее вероятных воздействий на монолитный железобетонный каркас здания и дать краткие инструкции по определению этих воздействий. Для примера рассмотрим расчётную модель рамы многоэтажного здания с подземным и пристроенным паркингом.
Из всего каркаса выделяется одна рама, т.к. такой приём (фрагментация) допустим при условии, что конструктивная схема здания представляет собой регулярный каркас, в котором вертикальные несущие конструкции расположены с определённым шагом вдоль взаимно перпендикулярных осей.
Описание конструктивного решения
Офисное здание включает в себя подвальный, а также 14 надземных этажей, на кровле здания расположена крышная котельная. В подвале находятся технические помещения. На 1-м этаже расположен холл, на 2-13 этажах расположены офисные помещения, на тех. этаже расположены технические помещения.
Пристроенный паркинг включает в себя подземный этаж а также 4 надземных этажа. На каждом этаже расположены парковочные места.
Подземная часть соединяет между собой подвал офисного здания и паркинга и служит для размещения парковочных мест. Кровля подземной части эксплуатируемая и является пожарным проездом.
В качестве основной несущей системы офисного здания принят монолитный железобетонный остов, состоящий из несущих стен, колонн, балок и перекрытий, жёстко сопряжённых между собой и образующих единую пространственную конструкцию.
Наружные стены здания ненесущие с опиранием на междуэтажные перекрытия, представляют собой многослойную конструкцию. Кровля здания плоская.
Наиболее вероятные воздействия на железобетонный каркас
Для того, чтобы составить список наиболее вероятных воздействий, обратимся к СП 20.13330.2016, раздел 5 «Классификация нагрузок»: 5.1 в зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
Постоянные нагрузки:
– Собственный вес;
– Вес конструкции пола и кровли;
– Вес ограждающих конструкций (наружные стены и постоянные перегородки);
– Вес грунта обратной засыпки;
– Гидростатическое давление;
Временные длительные нагрузки:
– Вес временных перегородок;
– Вес стационарного оборудования;
– Вес подливок и подбетонок под оборудование;
Кратковременные нагрузки:
– Полезная нагрузка (подвал, офисы, квартиры, чердак, парковка)
– Климатические нагрузки (снег, ветер, температура);
– Нагрузка на поверхность грунта обратной засыпки;
Особые нагрузки:
– Вес пожарной машины;
В данном списке не упомянуты сейсмические воздействия, т.к. в рамках статьи рассмотрен случай проектирования здания в несейсмических районах.
Справочная информация по сбору нагрузок
Ниже приведены ссылки на нормативные документы, которыми следует руководствоваться при сборе нагрузок, а также правила приложения собранных нагрузок к расчётной модели и учёта их в комбинациях загружений в ЛИРА САПР.
Важно! При расчёте по нормам СНиП 2.01.07-85, СП 20.13330.2016, в ЛИРА САПР следует прикладывать расчётные значения нагрузок.
Постоянные нагрузки
Собственный вес несущих конструкций в подавляющем большинстве случаев учитывается программой автоматически, как приложить собственный вес конструкций в ЛИРА САПР, рассказано в статье https://liraserv.com/kb/3/1201/.
Как правило, для приложения нагрузок от собственного веса несущих конструкций выделяется отдельное загружение, которому следует назначить вид «Постоянное».
Вес конструкций пола и кровли.
Сбор данных нагрузок выполняется на основании конструкций полов и кровли в зависимости от удельного веса и толщины материалов, которые входят в их состав. Для сбора нагрузки от собственного веса полов, можно руководствоваться типовой серией 2.244-1. Следует помнить, что собственный вес пола 1-го этажа, как правило, выше чем на остальных этажах из-за наличия теплоизоляции, толщина которой устанавливается теплотехническим расчётом.
Собственный вес кровли, также, определяется по удельному весу материалов, входящих в кровельный пирог.
Важно! В плоских кровлях, для создания разуклонки, часто используется керамзитовый гравий, из-за чего нагрузка на кровлю становится переменной. Для обеспечения запаса прочности рекомендуется, при сборе нагрузок, принимать максимальную толщину разуклонки.
Нагрузки от веса полов и кровли могут быть приложены в одном загружении, поскольку при создании комбинаций нагрузок, им может быть назначен один и тот же коэффициент надёжности Yf=1.3, по таблице 7.1 СП 20.13330.2016:
Вес ограждающих конструкций
Определяется на основании удельного веса материалов наружных стен, а также постоянных перегородок.
Вес наружных стен прикладывается по периметру перекрытия. К плите покрытия прикладывается вес парапета.
Нагрузка от наружных стен на типовом этаже 702.8кг/м;
Наружных стен на 1-м этаже 853.4кг/м;
Нагрузка от наружных стен паркинга 778.1 кг/м;
Нагрузка от парапета 729.6 кг/м;
Вес грунта обратной засыпки
Значение горизонтального давления грунта sigma, кПа, на стену подвала на глубине z, м, определяют по формуле:
где Y и с – средневзвешенные в пределах глубины подвала значения удельного веса, кН/м3, и удельного сцепления грунта, кПа, определяемые с учётом группы предельных состояний и нарушенного сложения грунта;
q – равномерная нагрузка на горизонтальной поверхности грунта, кПа;
L_а – коэффициент, определяемый по формуле
где fi – средневзвешенный коэффициент в пределах глубины подвала угол внутреннего трения, град., определяемый с учётом группы предельных состояний и нарушенного сложения грунта.
Значение sigma не может быть отрицательным.
Сбор нагрузок на обрез фундамента
Если в инженерно-геологическом разрезе присутствуют грунтовые воды, то дополнительно необходимо приложить нагрузку от гидростатического давления.
В ПК САПФИР есть функция, позволяющая автоматизировать приложение давления обратной засыпки на стены подвала https://liraserv.com/kb/99/1187/.
Временные длительные нагрузки
Вес временных перегородок.
Нагрузку от веса временных перегородок, местоположение которых может измениться в процессе эксплуатации здания, следует прикладывать как равномерно распределённую нагрузку по площади перекрытия.
Для каждого этажа, следует определить массу всех перегородок и разделить её на площадь перекрытия, чтобы получить распределённую нагрузку. Следует помнить, что согласно п.8.2.2 СП 20.13330.2016, распределённая нагрузка от веса перегородок должна быть не менее 0.5 кПа.
Существует статистически установленная величина нагрузки от веса перегородок – 200 кг/м2, при высоте этажа 3 м. Эту величину можно использовать для предварительных расчётов
Вес стационарного оборудования
Данные нагрузки устанавливаются по заданию от разработчиков соответствующих разделов проектной документации (ИОС, ТХ и т.д.). В рассматриваемой задаче будем считать что в крышной котельной установлено оборудование, нагрузка от которого составляет 1 т/м2.
Вес подбетонки под оборудование
Для установки оборудования на перекрытии устраивается площадка из бетона толщиной 100 мм, нагрузка от которой составит: 2.5*0.1*1.3=0.33т/м2;
Кратковременные нагрузки
Полезная нагрузка.
Данные нагрузки устанавливаются согласно указаниям Раздела 8 СП 20.13330.2016.
Нормативные нагрузки для наиболее распространённых видов помещений:
Квартиры – 0.15 т/м2, Yf=1.3;
Административные помещения – 0.2 т/м2, Yf=1.2;
Технические этажи и подвальные помещения – 0.2 т/м2, Yf=1.2;
Автостоянки 3.5 тс/м2, Yf=1.4;
Важно. В данной статье считается что нагрузка действует равномерно на всё перекрытие. Такой подход допускается применять в предварительных расчётах. При уточняющих расчётах, следует изучить план каждого этажа, определить, какая нагрузка будет действовать на каждый участок перекрытия, и выполнить расчёт на наиболее невыгодный вариант приложения нагрузок.
Перед приложением нагрузок к модели, их следует распределить по загружениям, в зависимости от коэффициента надёжности, т.к. нагрузки с разными коэффициентами надёжности не могут быть приложены в одном загружении. Также необходимо проанализировать возможные варианты сочетаний этих нагрузок, чтобы в процессе расчёта, была возможность составить из них наиболее невыгодные комбинации нагрузок для всего здания в целом и для отдельных конструктивных элементов.
В рамках рассматриваемой задачи распределим нагрузки по загружениям так:
– Административные помещения и технический этаж;
– Подвал;
– Автостоянка;
– Кровля подземного паркинга;
Для кровли подземного паркинга принимаем нагрузку 0.5 тс/м2 (Yf=1.2), как для пандусов и подъездных путей автостоянок.
В состав загружения административных помещений и технического этажа, включено помещение крышной котельной.
Снег
Снеговая нагрузка прикладывается согласно указаний Раздела 10 СП 20.13330.2016, а также приложения «Б».
В местах перепадов высот покрытия, а также в случаях оговорённых в приложении «Б», следует выполнять расчёт повышенной снеговой нагрузки (снеговой мешок). В случае, если кровля является эксплуатируемой, то тогда следует сравнить нагрузку от снега с полезной нагрузкой и принять в расчёте наиболее невыгодную из них.
Ветровые нагрузки
При приложении ветровых нагрузок следует учитывать взаимное расположение зданий и их конфигурацию в плане и в пространстве. Исходя из этих параметров, можно будет определить то количество вариантов ветровых нагрузок, которые следует приложить к расчётной модели. В рамках рассматриваемой задачи, приложим два варианта ветровой нагрузки: вдоль и против глобальной оси Х. Однако, ввиду того, что расчёт на ветровую нагрузку необходимо будет выполнять с учётом пульсации, то необходимо будет создать 4 ветровых загружения – по 2 на офисное здание и паркинг.
Величину ветровой нагрузки определим в программе ЭСПРИ.
Выполним приложение ветровой нагрузки к расчётной модели:
В ПК САПФИР есть возможность автоматизировать процесс приложения ветровой нагрузки (https://liraserv.com/kb/99/1565/).
Дополнительная информация по приложению ветровой нагрузки на многосекционные здания дана в статьях: https://liraserv.com/kb/117/721/, https://liraserv.com/kb/117/1416/.
После приложения статических ветровых нагрузок, следует создать динамические пульсационные загружения:
Процесс приложения нагрузки от пульсации ветра показан в видео https://rutube.ru/video/b2d81060f534dcd26c33225e61ea5725/.
Температурные нагрузки
Расчёт на температурные воздействия следует производить, когда здание имеет большие геометрические размеры и расстояние между температурно-усадочными швами превышает предельно допустимое значение, определяемое по таблице 10.1а СП 63.13330.2018 Изм.1.
В рассматриваемом проекте, паркинг имеет протяжённость 42 м, вдоль оси Х, исходя из этого, следует выполнить его расчёт на температурные воздействия. Величина температурного воздействия определяется по Разделу 13 СП 20.13330.2016.
Следует помнить, что при расчёте на температурные воздействия, следует учитывать понижение модулей деформации железобетонных конструкций, обусловленных их напряжённо-деформированным состоянием.
Нагрузка на поверхности грунта обратной засыпки
Данная нагрузка вызовет давление грунта на стены подвала. Такая нагрузка может возникнуть в процессе возведения здания или в процессе его эксплуатации.
Сбор нагрузок от давления грунта на стены подвала по СП 50-101-2004
В соответствии с п.12.6.1 принимается давление на поверхности грунта 10 кПа.
Значение горизонтального давления грунта s, кПа, на стену подвала на глубине z, м, определяют по формуле
q – равномерная нагрузка на горизонтальной поверхности грунта, кПа;
L_а – коэффициент, определяемый по формуле
где fi – средневзвешенный коэффициент в пределах глубины подвала угол внутреннего трения, град., определяемый с учётом группы предельных состояний и нарушенного сложения грунта.
Значение sigma не может быть отрицательным.
Сбор нагрузок на обрез фундамента
Особые нагрузки
Вес пожарной машины принимается по п.7.2.6 СП 267.1325800.2016 – 30 кПа (3000 кгс/м2), при отсутствии опытных данных. Коэффициент надёжности по нагрузке Yf=1.2 по подразделу 8.4 СП 20.13330.2016.
Это примерный перечень нагрузок на многоэтажное общественное или жилое здание с пристроенным и подземным паркингом. Перед приложением этих нагрузок необходимо изучить архитектурно-планировочное задание, а также соответствующие разделы нормативной документации, и установить необходимость их приложения.
Добавил:
Вуз:
Предмет:
Файл:
2075.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
2.91 Mб
Скачать
Следует отметить, что если постоянная нагрузка, определяемая собственным весом несущих конструкций, действует в течение всего срока службы сооружения, то вес и положение в пространстве ограждающих конструкций могут изменяться во время эксплуатации здания, например, в результате реконструкции.
При обследовании существующих конструкций имеется принципиальная возможность уточнить фактические размеры и плотность материала, а не использовать номинальные значения и справочные сведения. Согласно СП 13-102–2003, постоянные нагрузки на покрытиях и перекрытиях определяют по результатам вскрытий с определением плотности и толщины слоёв или по результатам взвешиваний материалов на вырезанных участках площадью от 0,04 до 0,25 м2; при этом число вскрытий должно быть не менее трёх на этаж и не м енее шести на 500 м2 площади.
В зависимости от числа n вскрытий нормативная нагрузка вы-
числяется по формуле |
g n = g + tαsg |
, |
(2.13) |
||
n |
|||||
где g и sg – среднее арифметическое значениеИи стандартное отклоне- |
|||||
ние нагрузки; tα – |
коэффициент Стьюдента, |
учитывающий объём |
|||
измерений [11]. |
б |
Д |
|||
В работе [76] рекомендуется учитывать корреляцию плотности |
|||||
и |
|||||
материалов между точками зондированияА |
. Допускается принимать в |
||||
пределах одного элемента коэффициент корреляции от 0,7 до 0,85. |
|||||
С |
Кроме постоянных нагрузок на перекрытия многоэтажных зданий, покрытия, лестницы и полы по грунту действуют нагрузки от людей, животных, оборудования, изделий, материалов и временных перегородок. Такие нагрузки, по крайней мере, в определённых пределах поддаются контролю. Общие характеристики этих нагрузок типичны для разных видов зданий, однако численные значения расчётных нагрузок существенно различаются.
Нагрузки на перекрытия состоят из двух компонент: длительной, которая нормируется с пониженными значениями, и кратковременной, обусловленной скоплениями этих же нагрузок на отдельных участках. Пониженные нормативные значения равномерно распреде-
70
ленных нагрузок определяются умножением полных нагрузок на коэффициент 0,35.
Длительная и кратковременная нагрузки различаются не только продолжительностью их действия, но и частотой возникновения и изменения в процессе эксплуатации зданий. Длительные нагрузки возникают сразу же после ввода здания в эксплуатацию и могут изменяться во времени в течение суток (приход людей на работу и уход после окончания рабочего дня) и годами (накопление в помещениях вещей, мебели и оборудования). Возможны резкие изменения интенсивности нагрузок, вызываемые перестановками, сменой владельца и перепланировкой помещений. Кратковременные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, могут быть регулярными (периодическими) и нерегулярными. Регулярные нагрузки связаны с различными циклами эксплуатации здания (скопления людей в связи с собраниями, праздниками или скопления мебели и строительными материалами в связи с текущим ремонтом). Относительная продолжительность такой нагрузки относительна мала. Нерегулярность нагрузок
связана с непредсказуемостью их появления, например, из-за экс- |
|
тренной эвакуации людей из здания. |
И |
Варианты загружения перекрытий принимают в соответствии с |
|
Д |
|
предусмотренными условиями возведения и эксплуатации зданий. |
При расчете конструкций и оснований рассматривают следующие ва- |
||
рианты загружения отдельных перекрытийА |
: |
|
− сплошное загружен е принятой нагрузкой; |
||
б |
||
− неблагопр ятное част чное загружение при расчете конструк- |
||
ций и оснований, чувств тельных к такой схеме загружения; |
||
и |
||
С |
− отсутствие временной нагрузки.
Суммарная временная нагрузка на перекрытия многоэтажного здания при неблагоприятном частичном их загружении не должна превышать нагрузку при сплошном загружении перекрытий, определенную с учетом коэффициентов сочетаний φ3 и φ4, значения которых вычисляются по формулам (2.16) и (2.17).
При замене фактических нагрузок на перекрытия эквивалентными равномерно распределенными нагрузками последние следует определять расчетом, обеспечивающим несущую способность и жесткость элементов. Для складских зданий и помещений такие нагрузки ограничены строительными заданиям и нормами (табл. 2.8).
71
Таблица 2.8 |
||
Нормативные значения эквивалентных нагрузок |
||
Здания и помеще- |
Равномерно распределенные нагруз- |
Сосредоточенные |
ния |
ки, кПа |
нагрузки, кН |
Торговые склады |
Не менее 5,0 |
Не менее 6,0 |
Производственные |
По заданию и не менее |
По заданию и не |
и промышленные |
3,0 – для плит и |
менее 3,0 |
складские |
второстепенных балок; |
|
помещения |
2,0 – для ригелей, колон и фундамен- |
|
тов |
При технико-экономическом обосновании допускается учитывать перспективное увеличение нагрузок от оборудования и складируемых материалов.
Коэффициенты надежности по нагрузке γf для веса оборудования приведены в табл. 2.9.
И |
Таблица 2.9 |
||||||
Коэффициенты надёжности нагрузок |
|||||||
от веса оборудования и материалов |
|||||||
Вид оборудования |
Д |
Коэффициент надежности |
|||||
по нагрузке γf |
|||||||
Стационарное оборудование |
1,05 |
||||||
Изоляции стационарного о орудованияА |
1,2 |
||||||
Заполнители оборудован я (в том числе резервуа- |
|||||||
ров и трубопроводов): |
б |
1,0 |
|||||
жидкости |
|||||||
суспензии, шламы, сыпучиеитела |
1,1 |
||||||
Погрузчики и электрокары (с грузом) |
1,2 |
||||||
Складируемые материалы |
1,2 |
||||||
С |
Нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок учитывают как равномерно распределенные добавочные нагрузки с нормативными значениями не менее
0,5 кПа.
Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в табл. 2.10.
72
Для нагрузок по табл. 2.10 коэффициент надежности по нагрузке при нормативном значении менее 2,0 кПа γf = 1,3, а при 2,0 кПа и более γf = 1,2.
Таблица 2.10 |
||||||
Значения равномерно распределённых нагрузок на перекрытия |
||||||
Нормативные |
||||||
Помещения зданий и сооружений |
значения на- |
|||||
грузок p, кПа |
||||||
1 |
2 |
|||||
1. |
Квартиры жилых зданий; спальные помещения детских до- |
1,5 |
||||
школьных учреждений и школ-интернатов; жилые помещения |
||||||
домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; палаты |
||||||
больниц и санаториев; террасы |
||||||
2. |
И |
2,0 |
||||
Служебные помещения административного, инженерно- |
||||||
технического, научного персонала организаций и учреждений; |
||||||
классные помещения учреждений просвещения; бытовые поме- |
||||||
Д |
||||||
щения (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) промыш- |
||||||
ленных предприятий и общественных зданий и сооружений |
||||||
А |
||||||
3. |
Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения, лабо- |
Не менее 2,0 |
||||
ратории учреждений просвещения, науки; помещения электрон- |
||||||
б |
||||||
но-вычислительных машин; кухни общественных зданий; поме- |
||||||
щения учреждений бытового о служивания населения (парик- |
||||||
махерские, ателье и т.п.); технические этажи жилых и общест- |
||||||
венных зданий высотой менее 75 м; подвальные помещения |
||||||
С |
||||||
4. |
Залы: |
|||||
а) читальные |
2,0 |
|||||
б) обеденные (в кафеи, ресторанах, столовых и т.п.) |
3,0 |
|||||
в) собраний и совещаний, ожидания, зрительные и концерт- |
4,0 |
|||||
ные, спортивные, фитнес-центры, бильярдные |
||||||
г) торговые, выставочные и экспозиционные |
Не менее 4,0 |
|||||
5. |
Книгохранилища; архивы |
Не менее 5,0 |
||||
6. |
Сцены зрелищных предприятий |
Не менее 5,0 |
||||
7. |
Трибуны: |
|||||
а) с закрепленными сиденьями |
4,0 |
|||||
б) для стоящих зрителей |
5,0 |
|||||
8. |
Чердачные помещения |
0,7 |
||||
73
Окончание табл. 2.10
1 |
2 |
||||||
9. Покрытия на участках: |
|||||||
а) с возможным скоплением людей (выходящих из производ- |
4,0 |
||||||
ственных помещений, залов, аудиторий и т.п.) |
|||||||
б) используемых для отдыха |
1,5 |
||||||
в) прочих |
0,5 |
||||||
10. Балконы (лоджии) с учетом нагрузки: |
|||||||
а) полосовой равномерной на участке шириной 0,8 м вдоль ог- |
4,0 |
||||||
раждения балкона (лоджии) |
|||||||
б) сплошной равномерной на площади балкона (лоджии), воз- |
2,0 |
||||||
действие которой более неблагоприятное, чем определяемое |
|||||||
по поз. 10а |
|||||||
11. Участки обслуживания и ремонта оборудования в производ- |
Не менее |
||||||
ственных помещениях |
1,5 |
||||||
12. Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к |
|||||||
ним проходами), примыкающие к помещениям, указанным в по- |
|||||||
зициях: |
И |
3,0 |
|||||
а) 1, 2 и 3 |
|||||||
Д |
|||||||
б) 4, 5, 6 и 11 |
4,0 |
||||||
в) 7 |
5,0 |
||||||
13. Перроны вокзалов |
А |
4,0 |
|||||
14. Помещения для скота: |
б |
||||||
а) мелкого |
Не менее 2,0 |
||||||
б) крупного |
Не менее 5,0 |
||||||
и |
|||||||
С |
Коэффициент надежности от веса временных перегородок принимается в зависимости от материала, из которого они изготовлены, в соответствии с табл. 2.3.
При расчете конкретных элементов перекрытий и покрытий, а также колонн и фундаментов учитывают только часть площади помещения, загружение которой вызывает в рассматриваемом элементе усилия. Эту зону перекрытия называют грузовой площадью, размеры и конфигурацию которой иногда определить непросто, особенно в статически неопределимых конструктивных системах. Для решения этой задачи в работе [42] рассматривается модель в виде случайного некоррелированного поля.
74
При известном значении грузовой площади элемента А1 или А2 нормативные значения нагрузок (см. табл. 2.10) в помещении с п лощадью А допускается снижать умножением на коэффициент сочета-
ния φ1 или φ2: |
||||||
− для помещений, указанных в поз. 1, 2, 12а (при А > А1 = 9 м2), |
||||||
ϕ = 0,4 + |
0,6 |
; |
(2.14) |
|||
1 |
А А1 |
|||||
− для помещений, указанных в поз. 4, 11, 12 б (при А > А2 = 36 м2), |
||||||
ϕ2 = 0,5 + |
0,5 |
. |
(2.15) |
|||
А А2 |
||||||
При расчете стен, воспринимающих нагрузки от одного пере- |
крытия, значения нагрузок снижают в зависимости от грузовой пло- |
|
И |
|
щади рассчитываемых элементов (плит, балок), опирающихся на сте- |
|
ны. |
Д |
При определении продольных усилий для расчета колонн, стен |
и фундаментов, воспринимающих нагрузки от двух перекрытий и бо-
лее, полные нормативные значения нагрузок, указанные в табл. 2.10, |
|||
А |
|||
снижают умножением на коэффициенты сочетания: |
|||
− для помещений, указанных в поз. 1, 2, 12а, |
|||
ϕ3 = 0,4 + ϕ1 −0,4 ; |
(2.16) |
||
n |
|||
− для помещен й, указанных в поз 4, 11, 12б, |
|||
С |
бϕ = 0,5 + ϕ2 −0,5 , |
(2.17) |
|
4 |
п и n
где − общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются при расчете рассматриваемого сечения колонны, стены, фундамента.
Несущие элементы перекрытий, покрытий, лестниц и балконов (лоджий) проверяют также на сосредоточенную вертикальную нагрузку, нормативные значения которой принимают, не менее:
−для перекрытий и лестниц − 1,5 кН;
−для чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов −
1,0 кН;
−для покрытий, по которым можно передвигаться только с по-
мощью трапов и мостиков, − 0,5 кН.
Элементы, рассчитанные на возможные при возведении и экс-
плуатации местные нагрузки от оборудования и транспортных
75
средств, допускается не проверять на указанную сосредоточенную нагрузку.
Нормируются значения горизонтальных нагрузок, которые, как
и вертикальные, принимаются с коэффициентом надежности γf = 1,2. Нормы устанавливают также эквивалентные нагрузки от транс-
портных средств с коэффициентом надежности γf = 1,2 (табл. 2.11).
Таблица 2.11 |
|||||||
Нормативные нагрузки на автостоянках |
|||||||
Помещения |
Распределенные |
Сосредоточен- |
|||||
нагрузки, кПа |
ные нагрузки, |
||||||
кН |
|||||||
Встроенные автостоянки для автома- |
И |
||||||
шин весом до 3 тс включительно: |
|||||||
площадки парковки |
3,5 |
20,0 |
|||||
пандусы и подъезды |
5,0 |
25,0 |
|||||
Встроенные автостоянки для автома- |
|||||||
шин весом от 3 до 16 тс: |
А |
||||||
площадки парковки |
Не менее 5,0 |
Не менее 90,0 |
|||||
пандусы и подъезды |
Не менее 7,0 |
Не менее 100,0 |
|||||
б |
ДПо заданию |
По заданию |
|||||
Автостоянки для автомашин общим ве- |
|||||||
сом более 16 тс |
|||||||
и |
|||||||
В общем случае временная нагрузка на некотором перекрытии |
|||||||
С |
случайно изменяется во времени (в течение срока эксплуатации) и в пространстве (на разных участках данного перекрытия нагрузка может быть различной). При изучении изменчивости возможен двоякий подход: анализ повседневных фактических нагрузок или оценка вероятности перегрузок, связанных с выбросом пиковых значений за некоторый уровень.
Наиболее полное количественное описание пространственной изменчивости нагрузки может быть осуществлено с помощью теории случайных процессов. Существует модель временной нагрузки в виде суммы двух независимых случайных процессов: установившейся (длительной) и эпизодической (кратковременной) [4]. Реализация такой модели требует решения проблемы сочетания нагрузок и знания всей картины случайного процесса, для чего необходимы наблюдения
76
за изменениями нагрузки в разных зданиях в течение многих лет. Имеются подтверждения, что длительные нагрузки математически хорошо представляются двухпараметрическими импульсными, а кратковременные – трёхпараметрическими процессами с очень коротким периодом [70].
Под пространственной изменчивостью нагрузок понимается возможность их одновременного возникновения на разных участках перекрытия или на разных перекрытиях зданий определённого назначения. Математическую модель, описывающую пространственную изменчивость длительной нагрузки, можно определить по формуле
Q(x, y) = |
+ε(x, y), |
(2.18) |
|
Q |
ε(x, y) – случайное отклонение от средней интенсивностиИ нагрузки. В более полном виде модель длительной нагрузки описана в ра-
где Q(x, y) – мгновенная интенсивность нагрузки на единицу площади в отдельной точке с координатами (x, y); Q – осреднённая по площа-
ди помещения (участка) нагрузка, обладающая изменчивостью;
боте [4]. Она может быть реализована при наличии характеристик
крытия. Коэффиц ент корреляцииб на участках, расположенных на расстоянии |l − d| с коорд натами центров участков l и d, может быть
случайных параметров. Некоторые характеристики приведены в табл. |
||
2.12. |
Д |
|
Важным для описания пространственной изменчивости нагруз- |
||
А |
||
ки является вопрос о корреляции нагрузок на разных участках пере- |
представлен в виде ρи= |l−d| при опытной константе С, например, при
С = 0,5 и d = 1,5.
Длительную осреднённую по площади А нагрузку можно пред- |
|
С |
|
ставить также как |
|
q = m1Q1 + m2Q2 +…+ mI QI , |
(2.19) |
A |
где mi – число сосредоточенных нагрузок Qi на рассматриваемой площади.
77
Таблица 2.12
Пределы изменения параметров распределений нагрузок на перекрытия
Помещения |
Среднее зна- |
Стандартное |
Коэффициент |
||||
чение, кН/м2 |
отклонение, |
обновления, |
|||||
кН/м2 |
год-1 |
||||||
Квартира: |
|||||||
гостиная |
0,3-0,55 |
0,1-0,25 |
|||||
спальня |
0,25-0,4 |
0,1-0,2 |
0,1-0,15 |
||||
кухня |
0,1-0,4 |
0,1-0,2 |
|||||
Кабинеты: |
|||||||
10 м2 |
0,45-0,75 |
0,35-0,7 |
|||||
30 м2 |
0,4-0,65 |
0,25-0,5 |
0,1-0,125 |
||||
100 м2 |
0,35-0,6 |
0,25-0,45 |
|||||
Номер гостиницы |
|||||||
18 м2 |
0,2-0,25 |
0,05-0,1 |
0,1-0,3 |
||||
Магазины > 10 м2 |
0,55-0,7 |
0,5-0,55 |
0,3-1 |
||||
Больницы |
0,4-0,6 |
0,2-0,25 |
|||||
Библиотеки |
0,8-1,3 |
0,5-0,8 |
|||||
Здания лёгкой промышлен- |
0,3-1,9 |
0,2-0,9 |
|||||
ности |
И |
||||||
В выражении (2.19) величины mi |
и Qi предполагаются незави- |
||||||
Д |
|||||||
А |
|||||||
симыми случайными. На основании данных обследования показана |
|||||||
б |
|||||||
возможность аппроксимации распределений mi законом Пуассона, а |
|||||||
Qi – нормальным законом [2]. |
|||||||
и |
|||||||
Закон Пуассона пр |
меняется во многих практических задачах, |
если вероятность того, что случайная величина может принять определённое целоч сленное значение m, выражается формулой
личины, равноеСдисперсии). Применительно к нашему случаю приведённая формула отражает вероятность появления независимо друг от друга m = ∑miQi ∑Qi нагрузок на площади А при среднем числе на-
Pm = amm! exp(−a) (здесь а – математическое ожидание случайной ве-
грузок а. Распределение Пуассона играет особую роль в теории надёжности, поскольку при широких условиях оно описывает закономерности появления внезапных отказов в сложных системах.
Пуассоновский процесс или поток в виде последовательности событий, происходящих одно за другим в какие-то моменты времени, используется в моделях кратковременных нагрузок на перекрытиях [4]. В пространстве такая нагрузка характеризуется случайным числом случайно расположенных ячеек, имеющих случайные размеры и содержащих случайное число элементарных нагрузок (например, лю-
78
дей). Название «пуассоновский» связано с тем, что число событий, попадающих на любой фиксированный интервал времени, будет распределено по закону Пуассона.
Более простым представляется учёт изменчивости нагрузки с помощью случайных величин: суточных максимумов, относительных
максимумов за 1−3 года или за период эксплуатации без перестановки мебели и перепланировки помещений. При этом эффективно использовать распределение за период времени T в виде
Pλ (Q) = exp{−λT[1− P(Q)]}, |
(2.20) |
где Pλ(Q) и P(Q) – функции распределения нагрузки с учётом возможных изменений в использовании помещений и без учёта по дан-
ным обследования; λ – среднее количество изменений нагрузки в единицу времени (например, год).
И рицательную корреляцию, такАкак при большом количестве мебели
Подобный подход для описания длительной нагрузки с приме-
нением стохастической модели рассмотрен в работе [76].
нию, основные группы полезных нагрузок на перекрытия имеют от-
нельзя ожидать большого скопления людей, и наоборот. Скопления
Другой подход предложен А.Р.ДРжаницыным [55]. По его мне-
людей имеют место во время соответствующих мероприятий, имеющих относительно регулярныйбхарактер. Периодичность скоплений t может иметь порядокиот одного месяца и более, продолжительность
перегрузки δ − порядок одного часа, а зона корреляции – 1 сутки. Кривая распределен я нагрузки от людей ограничена 2 – 6 чел. на 1 м2, т.е. околоСq = 15 – 40 кПа, что и принимается за расчётную нагрузку в помещениях различного назначения.
Нагрузка от мебели имеет более продолжительный характер и обычно невелика. Наиболее опасна нагрузка от книжных шкафов и сейфов. Важным фактором является расположение мебели относительно несущих конструкций перекрытий. Опасна сдвижка мебели на середину пролёта балочных конструкций, которая может происходить во время ремонта, т.е. с периодичностью 5 – 6 лет. Продолжительность перегрузки и зона корреляции – около недели. Распределение этой нагрузки весьма неопределённо. Для лестниц за основу расчётных нагрузок берутся скопления людей и перемещение тяжёлых вещей.
Нагрузки, действующие на любой конструктивный элемент, как правило, неравномерно распределены на перекрытии. Возможно распределение нагрузки по элементам при помощи поверхностей влия-
79
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Плиты перекрытий – это несущие конструкции зданий, воспринимающие постоянные и временные нагрузки в пределах одного этажа.
Плиты укладываются в пролёте между вертикальными опорами – стенами, пилонами или колоннами.
Преимущественно работают на изгиб и выполняют роль жёсткого диска, объединяющего отдельные элементы каркаса сооружения в единую геометрически неизменяемую систему.
При расчёте плит перекрытий определяются такие важные параметры, как их толщина, армирование, прогиб и необходимость устройства дополнительных подпирающих элементов (балок или капителей).
Как провести расчет нагрузок на перекрытие, расскажем далее.
Содержание
- 1 Что это такое?
- 2 Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП
- 3 Расчёт пролетных конструкций
- 4 Как рассчитать значения?
- 4.1 Предельные
- 4.2 Точечные
- 4.3 Пересчёт на м2
- 4.3.1 Пример
- 4.4 Изгибающий момент
- 4.5 Как посчитать несущую способность?
- 4.6 Прочность ЖБ элемента
- 5 Возможные сложности и ошибки
- 6 Заключение
Что это такое?
Нагрузки, прикладываемые к перекрытию, представляют собой сочетание внешних сил, действующих на конструктивный элемент, вызывая в нём внутренние усилия. Несущая способность элемента определяется из условия равновесия, достигаемого при приложении нагрузок.
Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП
Нагрузки на пролётные конструкции определяются, исходя из требований нормативных документов – СНиП 2.01.07-85 и его обновлённой версии – СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
В соответствии с пунктами этих нормативов, нагрузки классифицируются на следующие виды:
-
Полезные – нагрузки, необходимые для обеспечения комфортной эксплуатации помещения, в соответствии с его функциональным назначением.
Например, в жилых квартирах или частных домах – это нагрузки от мебели, бытовых приборов и самих жильцов.
В магазинах – от посетителей, персонала, прилавков, стеллажей и оборудования, необходимого для функционирования помещения.
- Допустимые – сочетание внешних сил, приложенных к перекрытию, при котором оно продолжает удовлетворять всем предъявляемым к нему эксплуатационным требованиям без наступления необратимых последствий.
- Постоянные – нагрузки, которые действуют на протяжении всего периода эксплуатации помещения. К таким видам загружения относятся собственный вес плит, масса пирога пола и штамповые нагрузки от конструктивных элементов, без которых эксплуатация помещения не представляется возможной.
- Временные – нагрузки от веса оборудования, мебели, людей и другие виды сил, которые прикладываются к несущему элементу на определённый промежуток времени.
- Предельные – максимальная величина нагрузки, при приложении которой в конструктивном элементе начинают происходить необратимые процессы – пластические деформации, бесконтрольное раскрытие трещин, а также обрушение перекрытия.
В зависимости от функционального назначения помещений, величины полезных нагрузок различаются.
В жилом помещении равномерно распределённые по площади временные нагрузки составляют 150 – 200 кгс/м2, а в общественных зданиях, в зависимости от особенностей технологического процесса они составляют уже 250 – 500 кгс/м2.
Расчёт пролетных конструкций
Расчёт пролётных конструкций ведётся по двум группам предельных состояний:
- 1 группа – подбирается такие параметры жёсткости конструктивного элемента, при которых оно не потеряет прочность под действие сочетания постоянных, временных и особых нагрузок;
- 2 группа – расчёт по деформациям, при котором определяется фактический прогиб перекрытия, после чего это значение сравнивается с предельно допустимыми значениями из СНиП.
На несущую способность плит перекрытий влияет величины постоянных и полезных нагрузок, толщина элемента, длина пролёта и условия эксплуатации помещения.
Как рассчитать значения?
Расчёт нагрузок на плиту перекрытия производится методом суммирования всех приложенных к конструктивному элементу внешних сил, с учётом различных коэффициентов запаса, принимаемых по указанному выше СНиП. Если рассмотреть теоретические выкладки, то расчёт нагрузок делится на следующие категории:
Предельные
Расчёт сводится к вычислению максимально допустимого значения приложенных на конструкцию внешних сил, при которых конструкция достигает предельного равновесия.
Например, на основании представленного ниже расчёта – при приложении суммарной расчётной нагрузки 900 кг/м2 на плиту перекрытия толщиной 200 мм, армированную прутками d10 A500s с шагом 200 мм, достигается фактический изгибающий момент М = 2812,5 кН*см при пролёте 5 м.
А сечение с такими параметрами остаётся в равновесии при достижении момента Мпред = 2988.5 кН*см, что всего на 5,8% выше предельного значения.
Учитывая, что момент в изгибаемом сечении под действием равномерно распределённой нагрузки равняется M = q х l2 / 8, то qпред = 8M/l2, или qпред = 8 х 2998.5 / 25 = 956.32 кг/м2 – при такой внешней силе сечение установленных параметров перестанет удовлетворять предельному равновесию, и данная нагрузка является предельной.
Точечные
Как правило, такие силы не прикладываются к перекрытию отдельно – всегда существуют постоянные нагрузки, и единичное точечное загружение суммируется с ними.
Приложенная точечная нагрузка влияет на значение опорных реакций и величину изгибающего момента в расчётном сечении. Усилия от точечного загружения определяется как произведение силы на плечо (расстояние от ближайшей точки опоры).
Например, если в комнате с пролётом 5 метров стоит декоративная колонна массой 500 кг на расстоянии от стены 2 м, то расчётная нагрузка с учётом коэффициента запаса (gn для постоянных сил = 1,05) составит 525 кг. Момент в данной точке составит 525 кг х 2 м = 1050 кг * м, или 1050 кН * см.
Соответственно, при добавлении равномерно распределённого загружения, описанного выше, стандартное сечение плиты с армированием d10 A500s с шагом 200 мм не будет удовлетворять расчёту прочности, и данное место следует усилить дополнительными стержнями, например, d10 A500s ш. 200 + d12 A500s ш. 200.
Пересчёт на м2
Учитывая, что жб плита перекрытия работает по упруго-пластической схеме, все внутренние усилия в ней перераспределяются по площади и объёму.
СНиП допускает не производить расчёт временных нагрузок на плиту от конкретных предметов, а учитывать приведённую равномерно-распределённую по площади поверхности силу.
Например, вдоль стены комнаты, на протяжении 3 м стоит гарнитур общей массой 400 кг, напротив – диван массой 200 кг и другие предметы мебели с разными весами. По данному помещению каждый день передвигаются 4 человека с массами тела от 50 до 120 кг.
По факту, точно посчитать нагрузку не представляется возможным, но СП 20.13330.2011 допускает учитывать в статическом расчёте приведённую равномерно распределённую нагрузку для жилых помещений 150 кг/м2.
Пример
Ниже представлен пример сбора нагрузок на перекрытие в частном жилом доме. По условию задачи, габариты комнаты составляют 7 х 4 м, плита перекрытия 200 мм, поверх которой уложена ц/п стяжка толщиной 50 мм по подложке из экструдированного пенополистирола 30 мм, а в качестве чистового пола применяется керамогранитная плитка толщиной 12 мм с клеевым составом 3 мм.
Требуется собрать расчётные нагрузки на данную конструкцию для последующего расчёта. Задача решается с выполнением следующих этапов:
Собственный вес плиты – M1 = S x h x rбет, где:
- S – площадь поверхности перекрытия, равный 5 м х 4 м, или 2 м2,
- h – толщина плиты, которая составляет 200 мм, или 0,2 м,
- rбет – средняя плотность армированного бетона, которая равна 2500 кг/м2.
- M1 = 20 м2 х 0,2 м х 2500 кг/м2 = 10 000 кг.
Масса полов – M2 = mподл + mстяж + mплит, где:
- mподл = S x hподл х rпенопол = 20 м2 х 0,03 м х 40 кг/м2 = 24 кг,
- mстяж = S x hстяж х rц/п р-ра = 20 м2 х 0,05 м х 1800 кг/м2 = 1800 кг,
- mплит = S x hплит х rкерамогр = 20 м2 х 0,015 м х 2400 кг/м2 = 720 кг (значение принимается с учётом слоя плиточного клея).
M2 = 24 кг + 1800 кг + 720 кг = 2544 кг. В жилом помещении рекомендуемая по СНиП временная нагрузка составляет q = 150 кгс/м2.
Таким образом, суммарная полезная нагрузка на плиту составляет F = q x S = 150 х 20 = 3000 кг:
- Общая вертикальная нагрузка, приложенная к плите, равняется Fобщ = M1 + M2 + F = 10000 кг + 2544 кг + 3000 кг = 15544 кг, или 1554,4 кН.
- Как правило, нормативные нагрузки необходимо привести к расчётным величинам, учитывая коэффициенты надёжности. Данный показатель записывается как gn, и для постоянных загружений он составляет 1,1, а для полезной нагрузки – 1,4.
Таким образом, Fобщ расч = (M1 + M2) x gnс пост + F x gn врем = (10000 кг + 2544 кг) х 1,1 + 3000 кг х 1,4 = 13798,4 кг + 4200 кг = 17998.4 кг ~ 18000 кг, или 1800 кН.
Чтобы привести суммарное значение данной величины в равномерно распределённую нагрузку, достаточно разделить его на общую площадь комнаты. То есть Qобщ расч = Fобщ расч / S = 1800 кН / 20 м2 = 90 кН/м2, или 900 кг/м2.
При наличии точечной или штамповой нагрузки от веса какого-либо оборудования, она участвует в расчёте отдельно, формируя линейную, а не квадратичную зависимость изгибающего момента.
В отдельных случаях допускается разложить точечную нагрузку на равномерно распределённую по площади, с учётом повышающего коэффициента, так как железобетон не является упругим материалом, и все усилия в нём перераспределяются в большей части его объёма.
Изгибающий момент
Безбалочная плита перекрытия должна удовлетворять расчёту по прочности, или первой группе предельных состояний. Чтобы определить несущую способность перекрытия, необходимо выполнить следующий алгоритм:
-
Если соотношения габаритов перекрытия а/b или b/a > 2, то такая плита работает по короткой стороне.
Если данные показатель меньше 2, то плита считается опёртой по контуру, и расчёт ведётся относительно того пролёта, в котором возникает наибольший изгибающий момент.
Значение момента прямо пропорционально величине пролёта, поэтому в рассматриваемом примере расчёт ведётся относительно стороны a = 5 м.
- Из плиты выделяется расчётная полоса шириной 1 м, которая будет рассматриваться как изгибаемый линейный элемент, или балка с приложенной к ней равномерно распределённой по длине нагрузкой.
В рассматриваемом примере балка имеет сечение b x h = 1 м х 0,2 м, и к ней приложена нагрузка qрасч = 900 кг/м, или 90 кН/м.
Величина изгибаемого момента для подобной конструкции составляет M = qрасч х l2 / 8, где l – величина пролёта, или 5 м. M = 90 кН/м х 5 х 5 / 8 = 281.25 кН*м, или 2812,5 кН*см.
Величина изгибающего момента может быть отображена на эпюре данного вида усилия, возникающего в конструкции.
Как посчитать несущую способность?
При известной величине изгибающего момента и габаритов (жёсткости сечения) можно определить несущую способность данного пролётного элемента по следующим формулам:
Высота сечения плиты складывается из двух величин h = h0 + a, где h0 – рабочая высота от нижней арматуры, находящейся в зоне растяжения до верхней грани бетона. а – величина защитного слоя бетона. Как правило, этот показатель в тонких плитах варьируется в пределах от 15 до 25 мм. h0 = h – a = 200 мм – 20 мм = 180 мм.
В строительной механике, согласно по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», существуют два условия, при которых конструкция достигает предельного равновесия под действием внешних сил.
Rs As = Rbbx, где:
- M = Rbbx (h0 – x/2),
- Rs – предел прочности арматурной стали заданного класса на растяжение,
- Rb – тот же показатель, но для бетона, на сжатие, зависящий от марки материала.
Если в плите принимается наиболее распространённая арматура класса A500s, то Rs = 43,5 кН/см2. Если бетон в рассматриваемом примере имеет класс B30, то Rb = 1,7 кН/см2.
В условии равновесия х – абсолютная величина сжатой зона бетона, которая равняется х = Rs Аs / gb1 Rbb (по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»):
- As – площадь всех стержней рабочей арматуры в растянутой зоне сечения плиты,
- gb1 – коэффициент запаса, зависящий от условий работы бетона в конструкции, для стандартных вариантов эксплуатации перекрытия принимается равным 0,9.
Требуемая площадь рабочей арматуры зависит от расчётных параметров сечения и величины внутренних усилий (в плите перекрытия – изгибающего момента).
Аs = gb1Rbbeh0/Rs (по СП 63.13330.2018):
e – безразмерная величина, характеризующая относительную высоту сжатой части бетонного сечения, которая определяется из соотношения e = (1 – (1 – 2am)1/2),
- am – это показатель, описывающий отношение изгибающего момента к прочностным характеристикам жб сечения, определяемый по формуле СП,
- am = M / (gb1 Rbbh02) = 2812,5 / (0,9 х 1,7 х 100 х 324) = 2812,5 кН*см / 49572 = 0,057.
Аs = 0,9 х 1,7 х 100 х 0,057 х 18 / 43,5 = 3,61 см2.
Для предотвращения образования трещин от усадки бетона, в плитах перекрытий шаг рабочей арматуры, чаще всего, назначается 200 мм. Таким образом, в расчётной полосе шириной 1 м располагается 5 рабочих стержней.
В данном примере допускается рассмотреть армирование из 5d10, и реальная площадь стержней составит 3,93 см2, что больше, чем требуемое значение, с учётом повышающих коэффициентов. При известных значениях площади армирования, можно определить величину х: х = Rs Аs / gb1 Rbb = 43,5 х 3,93 / (0,9 х 1,7 х 100) = 1,12 см.
На завершающем этапе из основного условия равновесия определяется предельно допустимый момент, который может возникнуть в сечении плиты перекрытия. M = gb1 Rbbx(h0 – x/2) = 0,9 х 1,7 х 100 х 1,12 х (18 – 1,12/2) = 2988.5 кН*см.
Далее остаётся сравнить предельно допустимый момент 2988.5 кН*см с фактическим усилием, возникающим после приложения нагрузок – 2812,5 кН*см, который оказался меньше, значит, условие прочности выполняется.
В случае, если условие предельного равновесия не достигается, толщина плиты, а также расчётное количество рабочей арматуры должны быть пересмотрены.
Прочность ЖБ элемента
В строительной механике понятия прочности и несущей способности практически не имеют различий. Однако, на практике это не совсем так. Прочность – это способность конструктивного элемента не разрушаться под действием внешних сил. Несущая способность – это способность конструктивного элемента удовлетворять предъявленным к нему эксплуатационным требованиям под действием сочетания нагрузок.
Таким образом, расчёт по предельным состояниям 1 группы, приведённый выше, показывает, что плита перекрытия остаётся в статическом положении не разрушается, (то есть, обеспечивается её прочность) и может эксплуатироваться в нормальных условиях (так как в расчёте были учтены все коэффициенты условий работы). Проведения дополнительных прочностных расчётов не требуется.
Возможные сложности и ошибки
При расчёте сечения плиты перекрытия на прочность, следует учитывать важные нюансы, чтобы не допустить серьёзных ошибок:
Расчёты должны проводиться в строгом соответствии с требованиями нормативных документов.
- При вычислениях все единицы измерения должны быть приведены к единым значениям, а, в противном случае, результат будет далёким от истины.
- При определении изгибающего момента следует учесть характер опирания плиты перекрытия, так как формулы для жёсткой заделки или шарнирного сопряжения отличаются друг от друга.
- При сборе нагрузок не следует забывать коэффициенты надёжности, которые усугубляют теоретическую работу конструкции и приближают её к реальным условиям.
Последствия неверных расчётов могут привести к обрушению строительных конструкций, недопустимым прогибам и другим непоправимым проблемам во время эксплуатации сооружения.
Заключение
Перед назначением толщины и армирования плиты перекрытия необходимо провести расчёт прочности изгибаемого элемента. Вычисления выполняются после сбора постоянных и временных нагрузок и определения внутренних усилий в конструкции.
Если результаты расчёта не удовлетворяют условиям предельного равновесия, необходимо задать другую толщину плиты и провести вычисления заново.
Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома
Сбор нагрузок на перекрытие и балку
Сбор нагрузок производится всегда, когда нужно рассчитать несущую способность строительных конструкций. В частности, для перекрытий нагрузки собираются с целью определения толщины, шага и сечения арматуры железобетонного перекрытия, сечения и шага балок деревянного перекрытия, вида, шага и номера металлических балок (швеллер, двутавр и т.д.).
Сбор нагрузок производится с учетом требований СНиПа 2.01.07-85* (или по новому СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].
Данное мероприятие для перекрытия жилого дома включает в себя следующую последовательность:
1. Определение веса «пирога» перекрытия.
В «пирог» входят: ограждающие конструкции (например, монолитная железобетонная плита), теплоизоляционные и пароизоляционные материалы, выравнивающие материалы (например, стяжка или наливной пол), покрытие пола (линолеум, паркет, ламинат и т.д.).
Для определения веса того или иного слоя нужно знать плотность материала и его толщину.
2. Определение временной нагрузки.
К временным нагрузкам относятся мебель, техника, люди, животные, т.е. все то, что способно двигаться или переставляться местами. Их нормативные значения можно найти в таблице 8.3. [1]. Например, для квартир жилых домов нормативное значение равномерно распределенной нагрузки составляет 150 кг/м2.
3. Определение расчетной нагрузки.
Делается это с помощью коэффициентов надежности по нагрузки, которые можно найти в том же СНиПе. Для веса строительных конструкций и грунтов — это таблица 7.1 [1]. Что касается равномерно распределенной временной нагрузки и нагрузки от материалов, то здесь коэффициент надежности берется в зависимости от нормативного значения по пункту 8.2.2 [1]. Так, по нему, если вес составляет менее 200 кг/м2 коэффициент равен 1,3, если равен или более 200 кг/м2 — 1,2. Также данный пункт регламентирует значение нормативной нагрузки от веса перегородок, которая должна равняться не менее 50 кг/м2.
4. Сложение.
В конце необходимо сложить все расчетные и нормативные значения с целью определения общего значения для дальнейшего использования их в расчете на несущую способность.
В случае сбора нагрузок на балку ситуация та же. Только после получения конечных значений их нужно будет преобразовать из кг/м2 в кг/м. Делается это с помощью умножения общей расчетной или нормативной нагрузки на величину пролета.
Для того, чтобы материал был более понятен, рассмотрим два примера. В первом примере соберем нагрузки на перекрытие, а во втором на балку.
А после рассмотрения примеров с целью экономии времени можно воспользоваться специальным калькулятором. Он позволяет в режиме онлайн собрать нагрузки на перекрытие, стены и балки перекрытия.
Пример 1. Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.
Имеется перекрытие, состоящее из следующих слоев:
1. Многопустотная железобетонная плита — 220 мм.
2. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) — 30 мм.
3. Утепленный линолеум.
На перекрытие опирается одна кирпичная перегородка.
Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) перекрытия. Для наглядности весь процесс сбора нагрузок произведем в таблице.
— железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм
— цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм
Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru
Пример расчета деревянного перекрытия
Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере.
Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными.
1. Размер перекрытия 4х6 м (балки располагаем по стороне 4 метра)
2. Шаг балок – 0.6 м
3. Порода древесины – сосна
4. Сорт древесины – 2 сорт
5. Состав перекрытия:
a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100)
b. Черепной брусок 40х40 (крепим к балке перекрытия)
c. Щит наката толщиной 20 мм
d. Шумоизоляция толщиной 140 мм (пусть плотность равна 100 кг/м3)
e. Черновой пол толщиной 50 мм
f. Чистовой пол толщиной 15 мм
Для начала соберем распределенную нагрузку на балку.
Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу:
Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3.
3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м).
Масса одной балки – 0.2м * 0.1м * 4м * 500 кг/м3 = 40 кг
Масса всех балок – 40 кг * 9 шт = 360 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от балок перекрытия – 360 кг / 4,8м / 4м = 18,75 кг/м2
3.2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом:
Масса одного бруска – 0,04м * 0,04м * 4м * 500 кг/м3 = 3,2 кг
Масса всех брусков – 3,2 кг * 18 шт = 57,6 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от черепного бруска – 57,6 кг / 4,8м / 4м = 3 кг/м2
3.3 Щит наката – 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2
3.4 Шумоизоляция – 0,14 м * 100 кг/м3 = 14 кг/м2
3.5 Черновой пол – 0,05 м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2
3.6 Чистовой пол (паркет) – 0,015 м * 650 кг/м3 = 9,75 кг/м2
3.7 Полезную нагрузку на перекрытие 2-ого этажа найдем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» таблица 8.3. Нормативное значения равномерно распределенной нагрузки будет как для квартир жилых зданий и равна 1,5 кПа или 150 кг/м2.
Запишем все полученные значения в 3-ий столбец таблицы.
После того, как нашли нагрузку на площадь – переведем ее в нагрузку на погонный метр балки. Сделать это легко, нужно просто умножить нагрузку на площадь (столбец №3) на грузовую ширину балки 0,6м (шаг между балками).
4.1 Балки перекрытия – 18,75 кг/м2 * 0,6 м = 11,25 кг/м
4.2 Черепной брусок – 3 кг/м2 * 0,6 м = 1,8 кг/м
4.3 Щит наката – 10 кг/м2 * 0,6 м = 6 кг/м
4.4 Шумоизоляция – 14 кг/м2 * 0,6 м = 8,4 кг/м
4.5 Черновой пол – 25 кг/м2 * 0,6 м = 15 кг/м
4.6 Чистовой пол (паркет) – 9,75 кг/м2 * 0,6 м = 5,85 кг/м
4.7 Полезная нагрузка – 150 кг/м2 * 0,6 м = 90 кг/м
Так же сведем все полученные значения в 4-ый столбец таблицы и просуммируем их, для дальнейшего определения прогиба данной балки.
Далее, руководствуясь разделами 7 и 8 СП 20.13330.2016, расставим коэффициенты надежности по нагрузке (чем меньше вероятность точного подсчета нагрузки, тем больше коэффициент надежности по нагрузке).
Для заполнения 6-ого столбца таблицы перемножим 3-ий и 5-ые столбцы.
Для заполнения 7-ого столбца таблицы перемножим 4-ый и 5-ые столбцы.
Значения в 7-ом столбце просуммируем для дальнейшего расчета на прочность.
Все эти нагрузки Вы также могли бы посчитать в нашем калькуляторе по сбору нагрузок на балку.
Как видно на рисунке – наша посчитанная расчетная нагрузка 174,96 кг/м практически совпадает с нагрузкой в калькуляторе 172,5 кг/м.
При расчете балки на прочность будем руководствоваться СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» и основная наша формула будет выглядеть следующим образом:
Формула говорит о том, что максимально изгибающий момент в балке M, деленный на момент сопротивления сечения Wрасч, должен быть не более расчетного сопротивления дерева на изгиб Rи.
Зная M и Rи мы найдем Wрасч, а зная Wрасч, мы сможем найти геометрические размеры сечения нашей балки.
Максимальный изгибающий момент M в нашем случае мы можем найти по простой формуле:
где q – расчетная нагрузка на метр балки (174,96 кг/м)
L – пролет балки (по факту он будет чуть-чуть меньше наших 4 метров за счет величины опирания балки, но мы будем принимать 4 м)
Также максимальный момент можно рассчитать у нас в калькуляторе балки.
Расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи найдем по формуле
Сильно вникать в формулу не будем, но если кратко, то берется расчетное сопротивление в идеальных условиях и умножается на ряд коэффициентов, которые чаще всего уменьшают нам расчетное сопротивление. В нашем случае, согласно пунктов 6.1 и 6.9 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», мы умножаем на следующие коэффициенты:
Mдл = 0.66 – коэффициент, характеризующий режим работы балки (для совместного действия постоянной и кратковременной нагрузки).
Mв = 0.9 – нормальные условия эксплуатации (влажность древесины меньше 12%, максимальная относительная влажность воздуха при 20 градусах – 65%)
Mт = 0,85 – для температуры воздуха в эксплуатируемом помещении 22 градуса
Mсс = 0,9 – для срока службы сооружения 75 лет
По таблице 3 данного СП расчетное сопротивление для 2 сорта древесины равно 19,5 МПа. Умножим это сопротивление на вышеперечисленные коэффициенты.
8,86 Мпа – это то сопротивление, которое мы дальше будем принимать в расчетах.
Зная максимально изгибающий момент М и расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи, найдем момент сопротивления сечения Wрасч как для прямоугольного сечения:
Зная формулу момента сопротивления W, можем задать ширину либо высоту сами и найти неизвестную величину, либо задать отношение высоты к ширине и решить уравнение.
Где b – ширина сечения, h – высота сечения
Рассмотрим 1-ый вариант и зададим ширину сечения b= 75 мм.
Принимаем h = 200 мм. Следовательно, имеем сечение 200х75 мм, которое проходит по прочности.
Для интереса можем узнать момент сопротивления в этом калькуляторе
Как видно на рисунке, полученное значение 500 000 мм3 получилось больше нашего расчетного 394 943 мм3, а значит, мы все сделали правильно!
Конечно же, у нас был и калькулятор расчета балки на прочность, в котором можно сразу получить ответ. Давайте же проверим результат и там:
Прочность на рисунке обеспечена с небольшим запасом, как и у нас в расчете.
Далее рассчитаем данное сечение на прогиб.
Если балка проходит по прочности, это совсем не значит, что она проходит по прогибу. Может получиться так, что балка сильно провисла, но прочность свою не потеряла, но из-за большого прогиба, человек будет крайне некомфортно себя чувствовать в таком помещении. Поэтому (и не только) прогибы не должны превышать значений, установленных в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
Придерживаться будем таблице Д.1 из вышеуказанного СП:
Для балок пролетом 3 метра максимальный прогиб L/150, а для балок пролетом 6 метров – L/200. Методом интерполяции найдем отношение для нашей балки (4 метра).
А, значит, максимальный прогиб = L/167 = 4000 / 167 = 23,95 мм.
Теперь найдем фактический прогиб нашей балки от нормативной нагрузки на метр, которая у нас получилась 138,3 кг/м, по следующей формуле:
где q = 138,3 кг/м или 1,383 Н/мм
L = 4000 мм
E – модуль упругости дерева 10000 Мпа
I – момент инерции прямоугольного сечения (b*h*h*h/12 = 75*200*200*200/12 = 50000000 мм4, также это значение можно найти в калькуляторе моментов инерции)
Получаем, что фактический прогиб 9,22 мм меньше предельного прогиба 23,95 мм, а, значит, балка сечением 200х75 мм проходит по прогибу.
Прогиб балки проверим еще у нас в расчете:
Прогиб в программе (9,77 мм) почти совпал с посчитанным прогибом (9,22 мм).
Вывод.
Деревянная балка сечением 200х75 мм проходит как по прочности, так и по прогибу.
В ближайшее время еще сделаю онлайн расчет по расчету/подбору балок для деревянного перекрытия, так что подписывайтесь на обновления и не забывайте поблагодарить автора, мне это будет очень приятно.
Пример 1.1 Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания
Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.
Решение
Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.
Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0. На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см. статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений )
Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола. Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.
1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:
q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.
2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:
q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.
3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:
q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.
4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:
q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.
5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:
q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.
Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет
q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.
Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.
Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки. Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2). Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:
ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.
Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:
р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;
р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.
Полученные данные запишем в таблицу 1.
Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок. Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:
р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.
При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.
Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:
р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.
(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:
Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).
Таблица 1
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Виды рабочих нагрузок, действующих на профилированные настилы в зданиях и сооружениях, и их расчет
В зданиях и сооружениях на конструкции из профнастила действуют следующие виды рабочих нагрузок:
- постоянные (статические) нагрузки:
- собственный вес профнастила;
- собственный вес частей ограждающих конструкций;
- временные нагрузки:
- полезные нагрузки (вес людей, животных, оборудования на перекрытия жилых и общественных зданий);
- снеговые нагрузки;
- ветровые нагрузки.
Из таблиц СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (звездочка в обозначении СНиП говорит о том, что в первоначальную редакцию были внесены изменения), а также при теоретическом подсчете веса конструкций мы получаем так называемые нормативные нагрузки G0. В прочностных расчетах используют расчетные нагрузки G, которые получают путем умножения нормативной нагрузки G0 на коэффициент надежности по нагрузке Yf. Коэффициент Yf — учитывает отклонения реальной нагрузки от теоретической за счет строительных допусков, влажности материала, отклонений в объемном весе для ряда материалов и тому подобного. В табл. 2 приведены значения коэффициента надежности по нагрузке для наиболее распространенных видов конструкций и нагрузок.
Таблица 2. Значения коэффициента надежности по нагрузке
Вид нагрузки | Норм. |
Коэф. | Расч. |
Виды конструкций и нагрузок | Коэффициент надежности по нагрузке Yf |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Металлические конструкции | 1,05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Бетонные (плотностью > 1600 кг/м³), железобетонные, каменные, деревянные конструкции | 1,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Бетонные (плотностью 2 теплой кровли может составить от 30 до 60 кг. В зависимости от угла наклона кровли (табл. 5, схема 1) величина постоянной нагрузки в проекции на горизонтальную плоскость корректируется по формуле:
где G — расчетная величина постоянной нагрузки в проекции на горизонтальную плоскость; G0 — нормативная (теоретическая) величина постоянной нагрузки на 1 м² поверхности кровли, наклоненной к горизонту под углом α; Yf — коэффициент надежности по нагрузке. Таблица 3. Расчетные снеговые нагрузки, действующие на профилированные настилы кровли
Районы строительства, приведенные в табл. 3, соответствуют районам по карте распределения снегового покрова на территории России. В соответствии с требованиями СНиП 2,01.07-85* приведенная в табл. 3 расчетная снеговая нагрузка действует на кровли, расположенные с уклоном α не более 25°, без перепадов высот. Для покрытий с уклоном более 25° снеговая нагрузка снижается и при уклоне кровли 60° и более становится равной нулю. Для промежуточных уклонов кровли в диапазоне α от 25° до 60° значения снеговой нагрузки изменяются пропорционально от 1,0 до 0 и рассчитываются по формуле S α = S 0 (60° — α)/(60° — 25°), (2) где S α — расчетная снеговая нагрузка для кровли с уклоном в диапазоне α = 25° — 60°; S 0 — расчетная снеговая нагрузка для кровли с уклоном в диапазоне α от 0° до 25° в соответствии с табл. 3. Расчетные ветровые нагрузки с учетом коэффициента надежности по нагрузке Yf = 1,4, действующие на кровлю, а также стены зданий, ограды и заборы высотой не более 10 м, в соответствии со СНиП 2.01.07-85* приводятся в табл. 4. Таблица 4. Расчетные ветровые нагрузки, действующие на профилированные настилы кровли, стен зданий и сооружений
Районы строительства, указанные в табл. 4, соответствуют районам по карте распределения ветрового давления на территории России. Значения расчетной ветровой нагрузки табл. 4 корректируются на величину коэффициента аэродинамического сопротивления ce, характеризующего особенности обтекания воздушным потоком конструкции зданий (сооружений) заданной формы. Таблица 5. Расчетные значения коэффициента аэродинамического сопротивления
ce = +0,8 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Здания с двухскатными покрытиями Схема 1 |
Коэф. | α, град. |
Значения ce1, ce2 при H/L, равном |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0,5 | 1 | ≤2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
ce1 | 0 20 40 80 |
0 +0,2 +0,4 +0,8 |
-0,6 -0,4 +0,3 +0,8 |
-0,7 -0,7 -0,2 +0,8 |
-0,8 -0,8 -0,4 +0,8 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
ce2 | ≥60 | -0,4 | -0,4 | -0,5 | -0,8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Схема 2 H – высота стены здания L – глубина здания B – ширина здания |
B/L | Значения ce3 при H/L, равном |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
≥0,5 | 1 | ≥2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
ce3 | ≥1 ≥2 |
-0,4 -0,5 |
-0,5 -0,6 |
-0,6 -0,6 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Примечание. При ветре, перпендикулярном торцу здания, для всей поверхности кровли ce = 0,7. |
Значения коэффициента аэродинамического сопротивления ce для различных строительных объектов приведены в табл. 5. Знак «плюс» перед коэффициентом ce в таблице означает, что давление ветра направлено на соответствующую поверхность конструкции, а знак «минус» — от поверхности конструкции.
Ветровая нагрузка всегда действует перпендикулярно поверхности элемента здания и сооружения.
Расчетные значения равномерно распределенных полезных нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85* с учетом коэффициента Yf действующие на перекрытия, приведены в табл. 6.
Таблица 6. Расчетные полезные нагрузки, действующие на перекрытия
Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия
Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.
Виды пустотных панелей перекрытия
Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.
Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:
- размерам пустот;
- форме полостей;
- наружным габаритам.
В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:
- изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
- продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
- пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
- круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.
Виды плит и конструкция перекрытия
Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:
- круга;
- эллипса;
- восьмигранника.
По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.
Круглопустотная продукция отличается также габаритами:
- длиной, которая составляет 2,4–12 м;
- шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
- толщиной, составляющей 16–30 см.
По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.
Основные характеристики пустотных панелей перекрытий
Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.
Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия
Главные моменты:
- расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
- уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
- допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
- марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
- стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
- марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.
Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.
Как маркируются плиты пустотные
Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.
Маркировка пустотных плит перекрытия
По нему определяется следующая информация:
- типоразмер панели;
- габариты;
- предельная нагрузка на плиту перекрытия.
Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.
На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:
- ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
- 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
- 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
- 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.
При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями
Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:
- небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
- уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
- способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
- повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
- возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
- многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.
К преимуществам изделий также относятся:
- возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
- повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
- стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
- возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
- ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.
Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.
Имеются также и недостатки:
- потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
- необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.
Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.
Расчет нагрузки на плиту перекрытия
Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:
- начертить пространственную схему здания;
- рассчитать вес, действующий на несущую основу;
- вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.
Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.
Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:
- Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м 2 .
- Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
- Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
- Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
- Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.
Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8
Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.
Плита перекрытия – нагрузка на м 2
Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.
Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:
- Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м 2 .
- Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
- Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
- Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м 2 .
- Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
- Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.
Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий
Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м 2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.
Пониженные значения нормативной нагрузки ( ):
— служебные помещения — 0,7 кПа
— коридоры, лестницы — 1,0 кПа
Расчетная длительная нагрузка рассчитывается по формуле:
Пониженные значения нормативной нагрузки ( ):
— служебные помещения — кПа
— коридоры, лестницы — кПа
б) для расчетов по I группе предельных состояний
Полные значения нормативной нагрузки ( ):
— служебные помещения – 2,0 кПа
— коридоры, лестницы — 3,0 кПа
Расчетная кратковременная нагрузка рассчитывается по формуле:
где: — коэффициент надежности по нагрузке (СП 20.13330-2011);
— коэффициент сочетания, учитывается если количество перекрытий на которые действует данная нагрузка более двух.
где: — коэффициент сочетания, равный 1 для ленточных фундаментов;
n — количество перекрытий, на которое действует данная нагрузка
— служебные помещения — кПа
— коридоры, лестницы — кПа
Подсчет нагрузок в расчетных сечениях
Сбор нагрузок на перекрытие и балку
Сбор нагрузок производится всегда, когда нужно рассчитать несущую способность строительных конструкций. В частности, для перекрытий нагрузки собираются с целью определения толщины, шага и сечения арматуры железобетонного перекрытия, сечения и шага балок деревянного перекрытия, вида, шага и номера металлических балок (швеллер, двутавр и т.д.).
Сбор нагрузок производится с учетом требований СНиПа 2.01.07-85* (или по новому СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].
Данное мероприятие для перекрытия жилого дома включает в себя следующую последовательность:
1. Определение веса «пирога» перекрытия.
В «пирог» входят: ограждающие конструкции (например, монолитная железобетонная плита), теплоизоляционные и пароизоляционные материалы, выравнивающие материалы (например, стяжка или наливной пол), покрытие пола (линолеум, паркет, ламинат и т.д.).
Для определения веса того или иного слоя нужно знать плотность материала и его толщину.
2. Определение временной нагрузки.
К временным нагрузкам относятся мебель, техника, люди, животные, т.е. все то, что способно двигаться или переставляться местами. Их нормативные значения можно найти в таблице 8.3. [1]. Например, для квартир жилых домов нормативное значение равномерно распределенной нагрузки составляет 150 кг/м2.
3. Определение расчетной нагрузки.
Делается это с помощью коэффициентов надежности по нагрузки, которые можно найти в том же СНиПе. Для веса строительных конструкций и грунтов — это таблица 7.1 [1]. Что касается равномерно распределенной временной нагрузки и нагрузки от материалов, то здесь коэффициент надежности берется в зависимости от нормативного значения по пункту 8.2.2 [1]. Так, по нему, если вес составляет менее 200 кг/м2 коэффициент равен 1,3, если равен или более 200 кг/м2 — 1,2. Также данный пункт регламентирует значение нормативной нагрузки от веса перегородок, которая должна равняться не менее 50 кг/м2.
4. Сложение.
В конце необходимо сложить все расчетные и нормативные значения с целью определения общего значения для дальнейшего использования их в расчете на несущую способность.
В случае сбора нагрузок на балку ситуация та же. Только после получения конечных значений их нужно будет преобразовать из кг/м2 в кг/м. Делается это с помощью умножения общей расчетной или нормативной нагрузки на величину пролета.
Для того, чтобы материал был более понятен, рассмотрим два примера. В первом примере соберем нагрузки на перекрытие, а во втором на балку.
А после рассмотрения примеров с целью экономии времени можно воспользоваться специальным калькулятором. Он позволяет в режиме онлайн собрать нагрузки на перекрытие, стены и балки перекрытия.
Пример 1. Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.
Имеется перекрытие, состоящее из следующих слоев:
1. Многопустотная железобетонная плита — 220 мм.
2. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) — 30 мм.
3. Утепленный линолеум.
На перекрытие опирается одна кирпичная перегородка.
Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) перекрытия. Для наглядности весь процесс сбора нагрузок произведем в таблице.
— железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм
— цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм
Какова величина полезной нагрузки на перекрытие в помещении венткамеры?
Железобетонные конструкции
Сообщение от Татарочка:
Необходимо уточнять у СМЕЖНИКОВ
Сообщение от troja:
кроме веса оборудования. Ну что это вам даст?
Даст вес оборудования. А что еще нужно, чтобы иметь нагрузку от оборудования?)
Сообщение от Arikaikai:
Татарочка, оборудование отдельно естественно) Обычно люди, говоря «полезная» имеют ввиду «равномерно распределенная на перекрытия»
интересно, в вашем понимании — полезная нагрузка от чего? видимо не от оборудования. тогда от чего интересно? Неужели от ЛЮДЕЙ.
Правильнее будет говорить, полезная нагрузка на перекрытие в помещении венткамеры принимается не менее 200 кг/м2 согласно СНиП 2.01.07-85* табл. 3 п.3, плюс смотри * внизу- нагрузку принимать согласно задания на основании технологических решений.
Сообщение от Arikaikai:
Даст вес оборудования. А что еще нужно, чтобы иметь нагрузку от оборудования?)
Сам же говорил, что нужна равномерно распределённая нагрузка. Т.е. в тм2. А какой прок от того, что смежник скажет, что вес его вентилятора 1524 кг. ну и куда приспособите эту цифру? Хорошо, если он догадается указать, что в плане размеры вентилятора 0.8 х 1.4м, хотя это ещё ни о чём не говорит (числа естесно условные).
p.s.для татарочки: и от людей тоже, в том числе.
Сообщение от troja:
Сам же говорил, что нужна равномерно распределённая нагрузка
Равномерными нагрузками принимаю перегородки, людей и всякую отделку. Оборудование прикладываю по факту его расположения. Так честней.
Сообщение от troja:
Хорошо, если он догадается указать, что в плане размеры вентилятора 0.8 х 1.4м, хотя это ещё ни о чём не говорит (числа естесно условные).
Обычно задания с оборудованием даются с фактическими размерами. Ну или просто мне так всегда везло ^_^ Да, тут конечно понятно, что у бандурины в 3х9 метров в 10 тонн 90% может приходиться на одну половину, а 10% — на другую. Но в основном не сильно промышленные машины вполне себе представляют из себя кубики примерно однородной «консистенции».
Сообщение от Arikaikai:
Равномерными нагрузками принимаю перегородки, людей и всякую отделку. Оборудование прикладываю по факту его расположения. Так честней.
Полагаю спорным сей момент. Конечно с внедрением в нашу жизнь разного рода программных комплексов (ПК) нетрудно задать конкретно размещение местной нагрузки. Предположим, что она у Вас равна 800 кгм2 и занимает 25% площади венткамеры. А на остальные 75% Вы какую нагрузку зададите? 200кгм2? А почему именно так , а не 300? Или вообще не будете никакой не задавать? Ведь там же ничего не стоит, поэтому логично, что ноль. Или всё таки там что то может быть, ну персонал с инструментами и т.п. Да и оборудование сегодня должно стоять в одном углу помещения, а завтра понадобится переместить в другой (ремонт, то, сё). Поэтому мне кажется всё же честнее задавать какую то эквивалентную распределённую нагрузку,пусть с запасом, но поглощающую все возможные варианты размещения оборудования и изменения ситуации. Вот считаем же мы, что полезная нагрузка в жилых комнатах 150 кг и всех это устраивает. А иначе надо чётко определяться с тем, где будет стоять пианино, а в каком месте книжный шкаф.
Сообщение от troja:
Да и оборудование сегодня должно стоять в одном углу помещения, а завтра понадобится переместить в другой (ремонт, то, сё). Поэтому мне кажется всё же честнее задавать какую то эквивалентную распределённую нагрузку,пусть с запасом, но поглощающую все возможные варианты размещения оборудования и изменения ситуации.
Задание сосредоточенной нагрузки в наихудшем месте будет надёжнее, чем эквивалентная распределённая. Распределённая, конечно, нужна, но ей ограничиваться не стоит.
Сообщение от troja:
Или вообще не будете никакой не задавать? Ведь там же ничего не стоит, поэтому логично, что ноль.
Будут бегать люди иногда))
Сообщение от troja:
А на остальные 75% Вы какую нагрузку зададите? 200кгм2? А почему именно так , а не 300?
Бегающие люди вряд ли наберут 300. Откуда-то ж эти 150 для жилья вывели, хотя, если я встаю на одну ногу, под ногой гораздо больше получается. А вдруг целая комната таких как я?) 200 — с запасом на то, что люди будут бегать с чем-нибудь в руках.
Сообщение от troja:
Да и оборудование сегодня должно стоять в одном углу помещения, а завтра понадобится переместить в другой (ремонт, то, сё).
Вообще вот недавно КМ делал для одного небольшого промздания, там достаточно важная штука — расположение оборудования — в металле. Делал так: разрисовал в автокаде все машины из тех, что дали в техзадании, нарисовал грузовую площадь и пытался уместить там как можно больше самых тяжелых штук. Выглядело это вот так: (см. картинки во вложении).
А здание в ЖБ считал — дал две расчетные ситуации:
1) Оборудование по факту (с запасом и поближе к центру пролета)
2) Оборудование, размазанное по комнате (тоже с запасом) — из расчета, что оборудование из комнат вытаскиваться точно не будет (не поместится), а перепланировка этажей в ближайшие лет 20-30 не планируется точно.
Суть в том, что получил слабенькое влияние оборудования на НДС (непромышленное здание), которое при рассмотрении собственного веса, полезных нагрузок, высоких перегородок (под 3-4 кПа только от них), полов и т.д. просто незаметно.
Сообщение от Brandashmыg:
Задание сосредоточенной нагрузки в наихудшем месте будет надёжнее,
А чем надёжнее то? И откуда Вы знаете, что это место наихудшее?
Сообщение от Похититель кошек:
А что такое полезная нагрузка?
Такое определение в нормативах вряд ли существует.
А понимают под ним «нагрузки на элемент, без учета собственного веса конструкций». А «полезная» она, потому что эта нагрузка, приложенная к элементу, заставит его «выполнять работу», что будет «полезно» замышлявшему конструкцию. Иными словами — та нагрузка, которая будет вызывать «работу» элемента, и на которую, в свою очередь, элемент будет рассчитан.
Имя *
Email *
Комментарий
Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.
Пожалуйста, введите ответ цифрами:
- Правообладателям
- О сайте
- Карта сайта
Adblock
detector