double arrow

Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия



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

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

Основные правила сбора нагрузок.

1. Разделять постоянные, временные и особые нагрузки.

2. Все нагрузки принимаются в единой системе единиц.

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




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

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

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

7. Выделять разнонаправленные и взаимоисключающие нагрузки и воздействия.

8. Не прикладывать одновременно взаимоисключающие нагрузки.

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

Эквивалентные равномерно распределенные нагрузки.

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



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

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

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

Исходные данные.

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

Климатические условия – Москва.

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

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

Нормативную эквивалентную равномерно распределенную нагрузку от инженерных коммуникаций принимаем из опыта проектирования – 50,0 кг/м2.

Кровля (покрытие) здания – эксплуатируемая, с возможностью стоянки автомобилей круглый год, при условии своевременной уборки снега. На перекрытия и покрытие действуют вертикальные постоянные и временные нагрузки. Горизонтальные ветровые нагрузки в целях данной работы не учитываем. На покрытии возможны взаимоисключающие нагрузки – автомобили или полная снеговая.На эксплуатируемой кровле следует предусмотреть возможность образования ледяного наката. Нормативную равномерно распределенную нагрузку от ледяного наката принимаем 100 кг/м2. Нагрузка от ледяного наката действует совместно с автомобильной.

В целях упрощения расчетов, коэффициенты сочетаний принимаемравными 1.

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

Постоянные нагрузки.

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

а) тип 1 для офисных помещений;

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

в) тип 3 для помещений общепита и санузлов.

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме.

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
паркетная доска 8,0 1,2 9,6 Данные производителя
влагостойкая фанера 15,0 1,2 18,0 Данные производителя
собственный вес бетона 200,0 1,1 220,0 По расчету *
стальной профилированный настил Н75-750-0,8 11,2 1,05 11,8 ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций 5,4 1,1 6,0 По расчету *
ИТОГО: 239,6   265,4  

*)Пояснения к таблице.

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

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

h = hf+ hb,

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

=29,1 мм

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

= 29,1 мм(см. рис. 1)

Приведенная толщина бетона:

h = 50+ 29,1 = 79,1 мм.

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

Тогда вес бетона: 0,08м*1м*1м*2500 кг/м3 = 200 кг/м2.

 

Рис. 1. К определению приведенной толщины бетона

 

Если в проекте принята конструкция из сборных железобетонных пустотных плит, то нормативный собственный вес плит принимается по каталогу завода-производителя. Можно принять средний вес многопустотных плит 350 кг/м2 или ребристых плит 250 кг/м2.

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

вес плиты = 2500кг/м3 х толщина плиты, где 2500 кг/м3 – объемный вес железобетона. Например для плиты толщиной 200 мм (0,2 м) вес плиты будет равен:Р = 2500 х 0,2 = 500 кг/м2.

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

строка 5 = 0,02х(20,0+36,0+2,0+200,0+11,2)= 5,4 кг/м2

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

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

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
полимерная пропитка пола 10,2 1,3 12,2 Данные производителя
собственный вес бетона 200,0 1,1 220,0 По расчету *
стальной профилированный настил Н75-750-0,8 11,2 1,05 11,8 ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций 5,4 1,1 6,0 По расчету *
ИТОГО: 226,8   250,0  

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

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
керамическая плитка толщиной 0,01м 20,0 1,2 24,0 Данные производителя
цементно-песчаная стяжка толщиной 0,021 м 38,0 1,3 49,2 По расчету*
собственный вес бетона 200,0 1,1 220,0 По расчету **
стальной профилированный настил Н75-750-0,8 11,2 1,05 11,8 ГОСТ 24045-94.
собственный вес несущих стальных конструкций 5,4 1,1 6,0 По расчету **
ИТОГО: 274,6   311,0  

*) нормативная нагрузка от стяжки определяется расчетом в зависимости от толщины стяжки Р=0,021м (толщина стяжки) х 1800кг/м3 (объемный вес ц/п раствора)=38,0 кг/м2

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

 

 

Временные нагрузки.

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

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
инженерные коммуникации 50,0 1,3 65,0 Исх. данные п.5.3.1
перегородки 50,0 1,3 65,0 СП 20.13330.2011, п.8.2.2
полезная (долговременная) 200,0 1,2 240,0 СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
ИТОГО: 300,0   370,0  

 

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
инженерные коммуникации 50,0 1,3 65,0 Исх. данные п.5.3.1
автомобили в зоне проезда 500,0 1,2 600,0 СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
автомобили в зоне стоянок 350,0 1,2 420,0 СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
Итого в зоне проезда: 550,0   665,0  
Итого в зоне стоянок: 400,0   485,0  

 

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

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
инженерные коммуникации 50,0 1,3 65,0 Исх. данные п.5.3.1
перегородки 100,0 1,3 130,0 СП 20.13330.2011, п.8.2.2
Полезная (долговременная) 300,0 1,2 360,0 СП 20.13330.2011, табл.8.3, п.2
ИТОГО: 450,0   555,0  

 

Таблица 7. Временные нагрузки на покрытие.

№ п/п Наименование Нормативная кг/м2 Коэфф. перегрузки Расчетная кг/м2 Примечание
инженерные коммуникации 50,0 1,3 65,0 Исх. данные п.5.3.1
автомобили в зоне проезда 500,0 1,2 600,0 СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.2
автомобили в зоне стоянок 350,0 1,2 420,0 СП 20.13330.2011, табл.8.4, п.1
снеговая 128,5 1,4 180,0 СП 20.13330.2011, табл.10.1
наледь 100,0 1,4 140,0 Исх. данные п.5.3.1
Итого в зоне проезда строки (1+2+5): 650,0   805,0  
Итого в зоне стоянок строки (1+3+5): 500,0   625,0  

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

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



Сейчас читают про: