Сбор нагрузок на колонну — пример. Книга: Строительные конструкции

Определение нагрузок при расчете оснований и фундаментов.

Введение

Фундаменты служат для восприятия и равномерной передачи нагрузок от здания или сооружения на грунтовое основание.

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений. Основными характеристиками нагрузок, установленными в СНиП 2.01.07-85*, являются их нормативные значения. Как правило, нагрузки одного определенного вида характеризуются одним нормативным значением. Для нагрузок от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное (вводится в расчет при необходимости учета влияния длительности нагрузок, проверке на выносливость и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований).

Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке f , соответ-

ствующий рассматриваемому предельному состоянию. По I группе предель- ных состояний f 1 , по II группе предельных состоянийf 1 .

Для нагрузок с двумя нормативными значениями соответствующие расчетные значения следует определять с одинаковым коэффициентом надежности по нагрузке (для рассматриваемого предельного состояния).

По СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» в зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

Постоянные: вес частей сооружений, в том числе вес ограждающих строительных конструкций (собственный вес стен, покрытия и перекрытий).

Временные длительные: вес временных перегородок; вес стационарного оборудования; нагрузки на перекрытия от складируемых материалов; нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытиях жилых, общественных, сельскохозяйственных зданий спониженными нормативными значениями (т. 3 СНиП «НиВ»); вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов спониженным нормативным значением ; снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением.

Кратковременные: нагрузки от людей животных, оборудования на перекрытиях жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий сполными нормативными значениями ; нагрузки от подвижного подъемнотранспортного оборудования сполным нормативным значением ; снеговые с полным расчетным значением; ветровые.

Особые: сейсмические, взрывные, нагрузки вызванные нарушением технологического процесса.

Практически любая конструкция подвергается воздействию множества нагрузок различного вида, возникающих при возведении и эксплуатации сооружения. В СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» расчет конструкций и оснований по предельным состояниям I и II групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующим им усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок. Определить РСУ, это значит найти те сочетания отдельных загружений, которые могут быть решающими (наиболее опасными) для определенной конструкции либо ее элемента.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать две категории сочетаний нагрузок:

а) Основное сочетание нагрузок, состоящее из постоянных, длительных и кратковременных.

б) Особое сочетание нагрузок, состоящее из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых.

Расчет оснований и фундаментов производится, как правило, на основное сочетание.

Временные нагрузки с двумя нормативными значениями следует включать в сочетания как длительные – при учете пониженного нормативного значения, как кратковременные – при учете полного нормативного значения.

При учете сочетаний включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на коэффициенты сочетаний, равные в основных сочетаниях для длительных нагрузок 1 0.95; для кратковременных 2 0.9.

1. Назначение расчетных сечений и определение грузовых

площадей.

Расчетные сечения – это те сечения, в которых производится расчет оснований и фундаментов.

Расчетные сечения назначаются по стенам или колоннам исходя из конструктивных особенностей здания или сооружения, и отличаются величиной действующих в них нагрузок. Т.е. назначаемые расчетные сечения должны отличаться:

1) толщиной, высотой стен (сечение по внутренней и наружной стене, сечения по стенам на участках с разным количеством этажей и др.)

2) габаритами грузовых площадей

Грузовая площадь – это площадь, с которой нагрузка передается на элемент конструкции (стену, колонну) от перекрытия или покрытия. Размеры грузовой площади определяются в зависимости от опирания плит перекрытия (покрытия).

Примеры определения габаритов грузовой площади:

а) бескаркасные здания с плитами опирающимися на 2 стороны

Грузовая площадь определяется из расчета передачи нагрузки на две стены с расчетного пролета плиты, т.е. грузовая площадь будет равна половине пролета плиты. По длине принимаем 1 м.п.

А = (L/2 – a) * 1

Рис. 1.1. Габариты грузовой площади при опирании плиты по 2-м сторонам

Рис. 1.2. Пример определения расчетных сечений и грузовых площадей с плитами опирающимися на 2 стороны

б) бескаркасные здания с плитами, опирающимися на 4 стороны.

Нагрузка на стены с одного перекрытия будет распределяться по «конверту». С короткой стороны (В) будет треугольная площадь, с длинной стороны (L) – трапеция.

Удобнее для дальнейших расчетов привести эти грузовые площади к эквивалентным прямоугольным площадям, т.е. определить ширину грузовой полосы a l (a b ).

(опирание по 3-м сторонам)

Ширина грузовой полосы определяется по всем стенам, полосы действующие с двух сторон суммируются (рис 1.4).

Рис. 1.3. Габариты грузовой площади при опирании плиты по 4-м сторонам

Рис. 1.4. Пример определения ширины грузовой площади плит опирающихся по 4-м сторонам.

После определения ширины полос для уменьшения количества сечений отбираются стены с разными грузовыми полосами.

в) здания с неполным каркасом и плитами опирающимися по 2-м сторонам.

Рис. 1.5. Пример определения грузовых площадей в здании с неполным каркасом.

г) здание с полным каркасом

Рис. 1.6. Пример определения грузовых площадей в здании с полным каркасом.

Сечения, отличающиеся составом перекрытий (покрытия): междуэтажные перекрытия, лестничная клетка, перекрытия лоджии и т.п.

4) временными нагрузками, действующими на перекрытия (покрытия)

Различные назначения помещений (лестницы, жилые комнаты, торговые залы и др.), в них действуют разные временные нагрузки.

2. Постоянные нагрузки.

2.1. Нагрузки действующие на 1 м 2 грузовой площади.

Определяются постоянные нагрузки действующие от 1 м2 веса покрытия и перекрытия. Пример расчета нагрузок от 1 м2 покрытия и перекрытий приве-

ден в табл. 1.1. - 1.3.

Нормативные значения от постоянных нагрузок определяются умножением удельного веса конструкции (кН/м3 ) на объем конструкции, при этом площадь принимается равной 1 м2 . Удельный вес определяется из каталога характеристики самого материала (дается либо сразу вес 1 м2 , либо плотность материала). Если известна плотность материала то удельный вес будет равен -g (Н/м3 ) (где -плотность материала, г/см3 ; g – ускорение свободного падения10 м/с2 ).

Так в табл. 1.1.:

 2 слоя ИЗОПЛАСТА

вес 1 м2 равен 4 кг/м2 = 0,04 кН/м2 n = 2х0,04=0,08 кН/м2

 стяжка из ц.п. раствора

n V A

A - площадь стяжки (принимаем 1 м 2 )

Толщина стяжки = 40 мм = 0,04 м.

18 кН/м3 – удельный вес ц.п. стяжкиn 0.04 18 0.720 кН/м2

 Утеплитель ROCWOOL

толщина 150 мм = 0,15 м. плотность 125 кг/м3 удельный вес 1,25 кН/м3

n 0.15 1.25 0.188 кН/м 2

 1 сл ЛИНОКРОМА вес 1 м 2 равен 4 кг/м2 = 0,04 кН/м2 n = 0,04 кН/м2

 Ребристая плита покрытия марки 2ПГ из каталогов производителей находим:

Вес плиты 1,24 т

Длина 5970 мм

Ширина 1490 мм

n 1.24 10 1.394 кН/м 2

5.97 1.49

Аналогичные расчеты проводятся и для перекрытий табл. 1.2. 1.3

Табл. 1.2. Нагрузки от междуэтажного перекрытия

2.2. Нагрузки от собственного веса стен.

2.2.1. Определение нормативных нагрузок от собственного веса стен

Пример: определить нормативные нагрузки от собственного веса стен на отметке -0,300

Рис. 2.1. План и разрез к расчету собственного веса стен.

Исходные данные:

толщина наружной стены 640 мм

толщина внутренней стены 380 мм

удельный вес 19 кН/м3

а) Наружная стена без проемов, ось 1

P Vcm , кН

Vcm h cm cml cm

h cm - высота стены

cm - толщина стеныl cm - длина стены

для стен без проемов l cm 1 , т.е. определяется погонный вес стены.

h cm 12.9 0.3 13.2м.

h n 1.5 м – высота парапета

n 0.51 м – толщина парапета

Vcm 13.2 0.64 1 1.5 0.51 1 9.21м 3

P 9.21 19 174.99174.99 кН/м

б) Внутренняя стена без проемов, ось Б (в запас прочности дверные проемы не учитываем)

Нагрузка определяется, как и в пункте а)

h cm 13.2м.

cm 0.38м

Vcm 13.2 0.38 1 5.02м 3

P 5.02 19 95.3895.38 кН/м

г) Наружная стена с проемами (окнами), ось А.

P cm. npV cmA ok cmn 0.7 A okn

V cm 303.75 м3 – объем стены с учетом парапета

cm 0.64 м - толщина стеныl cm 32.98 м - длина стены

A ok - площадь окон по фасаду на одном этаже в пределахl cm

A ok 1.51 4 1.18 2 1.38 4 1.51 21.02м 2

n 4 - количество этажей

0,7 кН/м2 – вес 1 м2 двойного остекления

P cm . np 303.75 19 21.02 0.64 4 19 0.7 21.02 4 4807.7

3. Временные нагрузки.

Нагрузки на перекрытие и снеговые нагрузки, согласно СНиП 2.01.85* «Нагрузки и воз-

действия», могут относиться к длительным, и к кратковременным. При расчете по первой группе предельных состояний они учитываются как кратковременные, а при расчете по второй группе,

как длительные. Для определения длительных нагрузок берем пониженное нормативное значение,

для определения кратковременных нагрузок берем полное нормативное значение.

3.1. Снеговые нагрузки.

Определим снеговые нагрузки для здания на рис. 2.1. для снегового района IV.

а) для расчета по II группе предельных состояний.

Конструкции подземных сооружений рассчитывают на наиболее невыгодные (основные и особые) сочетания нагрузок и воздействий.

Основные сочетания включают: собственный вес конструкции, горное и гидростатическое давление, длительно действующие временные нагрузки и факторы, кратковременные нагрузки от наземного и внутритуннельного транспорта, а также воздействия, возникающие в процессе сооружения тоннеля.

Особые сочетания состоят из постоянных нагрузок, наиболее вероятных временных и одной из особых (сейсмической или другой) нагрузок или воздействий.

Вес железнодорожного подвижного состава в устойчивых грунтах передается непосредственно на грунт, а при наличии обратного свода – через него.

В обоих случаях воздействие подвижного состава в малой степени влияет на усилие в верхней, наиболее напряженной части обделки.

Нормативные строительные нагрузки принимают в соответствии с конкретными характеристиками используемого при сооружении тоннеля оборудовании.

Расчетные нагрузки получают умножением нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки n, значение которых принимается с учетом характера влияния данной обделки (нагрузки) на работу конструкции.

Постоянные нагрузки и воздействия(монолитный)

Постоянный -вес грунта или горное давление,гидростатическое давление, собственный вес, вес от сооружения на поверхности.

Нагрузка от горного давления

Определим величину пролёта свода обрушения:

L = B + 2*h*tg(45° - φ к /2)

L = 6+ 2*8,5*tg(45-(arctg7)/2) = 7,2м.

arctg7=81,86989764

где  к – значение кажущегося угла внутреннего трения грунтового массива в пределах сечения тоннельной обделки. Определим высоту свода обрушения:

h 1 = 7,2/ (2*7)=0,51 м

Нормативное горное давление – вертикальное и горизонтальное – определяется по формулам:

q н =  * h 1 =2,8*0,51 =1,4 тс/м 2 ;

р н в = 2,8*(0,51 +0,5*8,5)*tg 2 (4,06) = 0,064 тс/м 2 .

- плотность грунта, h 1- высота свода обрушения

q расч = q н *η = 1,4*1,2 = 1,65 тс/м 2 ;

р р в = р н в *η=0,064*1,5=0,097 тс/м 2

Нагрузка от гидростатического давления

Гидростатическое давление следует учитывать при расчете конструкций тоннеля или его части, расположенных ниже уровня подземных вод. q н = γ w *h w ; h w - высота УГВ, сверху и снизу тоннеля

q н в = 1*(31,5) = 31,5 тс/м 2 ;

q н н = 1*(40) = 40 тс/м 2 ;

q расч в = q н в *η =31,5*1,1=34,65 тс/м 2

q расч н = q н н *η =40*1,1 = 44 тс/м 2 .

Нагрузка от собственного веса

Нагрузка от собственного веса определяется по проектным размерам конструкции и объёмному весу материала.

Вертикальная нагрузка от собственного веса обделки по предварительно заданным размерам сечений

(удельный вес бетона γ б = 24 кН/м 3) суммируется с вертикальной нагрузкой от горного давления.

Площадь сечения обделки ω вычисляем по формуле

ω = (πR² н /2) – (πR² вн /2) = (3,14∙3,0²/2) – (3,14∙2,8²/2) =14,13 – 12,3088 = 1,82 м²,

где R н – наружный радиус свода обделки;

R вн – внутренний радиус свода обделки.

, где- вес 1 п.м. свода обделки,- пролет свода

q н = (2,4*1,82)/7,2 = 0,6 тс/м 2 .

q расч = q н *n q = 0,6 *1,2 = 0,72 тс/м 2 .

Постоянные нагрузки и воздействия (сборный)

Определим величину пролёта свода обрушения:

L=Dн*(1+2tg(45- φ к /2))=9,5*(1+2tg(45-81,86989764/2))=10,85м

φ к = arctg7=81,86989764

Определим высоту свода обрушения:

h 1 = 10,85/ (2*7)=0,77 м

Нормативное горное давление – вертикальное и горизонтальное – определяется по формулам:

q н =  * h 1 =2,8*0,77 =2,0 тс/м 2 ;

р н в = 2,8*(0,77 +0,5*9,5)*tg 2 (4,06) = 0,075 тс/м 2 .

Определим расчётные значения горного давления:

q расч = q н *η = 2,0*1,2 = 2,4 тс/м 2 ;

р р в = р н в *η=0,075*1,5=0,1125 тс/м 2

Нагрузка от собственного веса железобетонной колонны:

Nпколонны = b · h · H · γж.б.=0,4·0,4·8,6·25=34,4кН

Нагрузка от собственного веса ригелей:

На колонну передается нагрузка с половины ригеля в осях А-Б и с половины ригеля в осях Б-В на перекрытии подвала, первого этажа и второго этажа.

Принимаем сечение ригеля b*h = 550 х 450 мм, ригели выполнены из железобетона, плотностью р = 2500 кг/см3 (удельный вес γ = 25 кН/м). Длина ригеля l = 5660мм=5,66м

Nпригеля = b · h · l · γ = 0,55· 0,45·5,66 ·25=35,02КН

N = qпокрытия ·Агр+ 2 ·qперекрытия ·Агр + 3 · Nригеля + Nколонны =

6,95·36+2·6,71·36+3·35,02+34,4=872,78 кН.

2.2.2 Расчёт фундамента под колонну

2.2.2.1 Исходные данные

Грунт основания:

0,33 МПа - расчётное сопротивление грунта.

Бетон тяжёлый класса В25

Арматура класса А-III.

20 кН/м3 -вес единицы объёма бетона фундамента и грунта на его обрезах.

90 см -высота фундамента.

872,78 кН -расчётное усилие, передающееся с колонны на фундамент.

1,15 -усреднённое значение коэффициента надёжности по нагрузке.

Усилие, действующее на фундамент:

872,78/1,15=758,94кН.

2.2.2.2 Определение размера стороны подошвы фундамента

Определим площадь подошвы центрально загруженного фундамента:

758,94/(330-20*3,05)=2,82м^2.

Размер стороны квадратной подошвы:

2,82^0,5=1,68м.

Принимаем: 1,8 м (кратно 0,3м).

Давление на грунт от расчётной нагрузки:

872,78/(1,8*1,8)=269,4кН/м^2.

2.2.2.3 Определение высоты фундамента

Рабочая высота из условия продавливания по подколоннику:

0,25*(0,6+0,9)+0,5*(872,78/(0,9*1050+269,4))^0,5=0,05м.

0,6 м; 0,9 м -размеры подколонника; 0,9.

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1) Продавливания

0,05+0,04=0,09м=9см

высота части фундамента под подколонником

2) заделки колонны в фундаменте

1,5*40+25=85см.

где 40 см - сечение колонны.

3) анкеровки сжатой арматуры.

16*2,5+25=65см.

где 2,5 см - диаметр сжатой арматуры.

Принимаем полную высоту фундамента: 30+60=90см.

где 30 см - высота монолитной части под подколонником; 60 см -высота подколонника.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней части (нижней ступени)

30-4=26см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b=100см) должно выполняться условие:

Поперечная сила от давления грунта в сечении по грани подколонника:

0,5*(1,8-0,9-2*0,26)*269,4=51,2кН.

где 1,8 м -размер подошвы фундамента; 0,9 м - размер подколонника; 0,26 м -рабочая высота плиты фундамента; 269,4 кН/м2.

Поперечная сила, воспринимаемая нижней ступенью фундамента без поперечного армирования:

2*0,26*(0,9*1050*269,4)^0,5=262,4кН.

51,2кН<262,4кН,

условие прочности удовлетворяется.

2.2.2.4 Расчёт на продавливание

Проверяем монолитную часть или нижнюю ступень монолитной части на прочность против продавливания:

,

где 1,05 МПа -расчётное сопротивление бетона осевому растяжению.

Среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты.

5,03 см^2. 10Ø8А-III

5,03*100/(180*26)=0,11%, 0,05%

Примеры и некоторые указания по сбору нагрузок

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

Решение.

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

Пример 3.2. Определить нагрузку от собственного веса желе­зобетонной колонны по следующим данным: сечение колонны bh= 300x300 мм, высота / = 4,5 м.

Решение.

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

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

3. Определяем расчетную нагрузку от собственного веса колон­ны, принимая коэффициент надежности по нагрузке y f = 1,1 (табл. 1 СНиП 2.01.07-85*), N=N„y f ~ 10,125-1,1« 11,138 кН.

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

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

Решение.

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

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

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

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

1. В соответствии с сортаментом уголков масса 1 м длины G= 3,77 кг/м. Нормативная нагрузка от уголка N„= Ggl~ 3,77 10 ■ 5,0 = = 188,5 Н = 0,1885 кН.

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

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

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

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

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

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

p = p п у f = 1,5-1,3= 1,95 кПа;

p, = py f = 0,3 -1,3 = 0,39 кПа.

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

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

Решение.

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

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

3. Определяем расчетную нагрузку на 1 м 2 q = q"y f = 0,031 1,1 = = 0,034 кПа.

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

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

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

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

N= q перекр l rp (КН/М).

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

3. Определяем нагрузку от кирпичной колонны.

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

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

N n колонны = b c h c Н у = 0,38 0,38 7,25 18 = 18,84 кН - нормативная нагрузка;

N колонны = N n колонны у f = 18,84-1,1 =20,72 кН - расчетная нагрузка.

Принимаем сечение балок bh = 200x400 мм, балки выполнены из железобетона р = 2500 кг/м 3 (удельный вес у = 25 кН/м 3). Длина балки /= 4,5 м. На колонну передается нагрузка с половины балки в осях 1-2 и с половины балки в осях 2-3 (всего на колонну передается на­грузка от одной балки на покрытии и одной балки на перекрытии).

1. Находим объем колонны г"= ЬЫ = 0,3 - 0,3 4,5 = 0,405 м".

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

3. Определяем расчетную нагрузку от собственного веса колонны, принимая коэффициент надежности по нагрузке у = 1,1 (табл. 1 СНиП 2.01.07-85*), ЛГ= ЛГуг - - 10,125 1,1 = 11,138 кН.

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

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

1. Определяем нормативную нагрузку Лг„= шя= 1,5. 10 = 15 кН (если вместо тонн подставить килограммы, то получим ньютоны).

2. Определяем расчетную нагрузку Лг= Лг„у,= 15. 1,1 = 16,5 кН.

Для определения нагрузки от собственного веса стальных конструкций учитывают, что плотность стали принимается р = 7850 кг/м", или пользуются массами погонного метра проката, которые приводятся в сортаменте прокатных элементов (см. Приложение 1).

Пример 3.4. Определить нагрузку от собственного веса равнополочного уголка 50 х 50 х 5, длиной 1= 5,0 м.

1. В соответствии с сортаментом уголков масса 1 м длины С= 3,77 кг/м. Нормативная нзгрузка от уголка Лг„= Я7= 3,77 10-5,0 = =188,5 Н=0,1885 кН.

2. Расчетная нагрузка от собственного веса уголка ЛГ= ЛГ„уг= = 0,1885. 1,05 = 0,198 кН.

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

Временные нагрузки на перекрытия зданий различного назначения, как уже отмечалось, принимают по табл. 3 СНиП 2.0! .07-85е (табл. 3.3 учебника). В таблице дается полное и пониженное значение нагрузки, пониженное значение нагрузки соответствует длительной части временной нагрузки.

Таблица З.2

Некоторые нормативные нагрузки на Т м*

Пример 3.5. Определить временную нагрузку на перекрытие квартир жилых зданий. Решение. 1. Выписываем из табл. З.З нормативные значения временных нагрузок. Полное нормативное значение соответствует кратковременной нагрузке на перекрытие квартиры р„= 1,5 кПа; пониженное значение р," = 0,3 кПа - длительная часть временной нормативной нагрузки.

2. Расчетное значение временных нагрузок, соответственно полное значение и пониженное: Р =РлУт= 1,5- 1,3 = 1,95 кПа; Р~=Р~ут=0,3.1,3 = 0,39 кПа

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

Пример 3.6. Определить нагрузку на 1 м" от веса деревянных лат, расположенных с шагом а = 0,4 м. Сечение лат ЬЬ = 50х 50 мм; плотность древесины р = 500 кН/м". Решение. 1. Опреаеляем удельный вес древесину= ря= 500. 1О = ЯЮО Н/м" =