Нагрузка на перекрытие жилого дома кг м2: Сбор нагрузок на перекрытие и балку

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.

Вид нагрузки	Норм.	Коэф.	Расч.
Постоянные нагрузки: — железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм — цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм — утепленный линолеум — перегородки Временные нагрузки: — жилые помещения	290 кг/м2   54 кг/м2 5 кг/м2 50 кг/м2   150 кг/м2	1,1   1,3 1,3 1,1   1,3	319 кг/м2   70,2 кг/м2 6,5 кг/м2 55 кг/м2   195 кг/м2
ИТОГО	549 кг/м2		645,7 кг/м2

Пример 2. Сбор нагрузок на балку перекрытия.

Имеется перекрытие, которое опирается на деревянные балки, состоящее из следующих слоев:

1. Доска из сосны (ρ=520 кг/м3) — 40 мм.

2. Линолеум.

Шаг деревянных балок — 600 мм.

Также на перекрытие опирается перегородка из гипсокартонных листов.

Определение нагрузок на балку производится в два этапа:

1 этап — составляем таблицу, как описано выше, т.е. определяем нагрузки, действующие на 1 м2.

2 этап — преобразовываем нагрузки из 1кг/м2 в 1 кг/п.м.

Вид нагрузки	Норм.	Коэф.	Расч.
Постоянные нагрузки: — дощатый пол из сосны (ρ=520 кг/м3) толщиной 40 мм — линолеум — перегородки Временные нагрузки: — жилые помещения	20,8 кг/м2 5 кг/м2 50 кг/м2   150 кг/м2	1,1 1,3 1,1   1,3	22,9 кг/м2 6,5 кг/м2 55 кг/м2   195 кг/м2
ИТОГО	225,8 кг/м2		279,4 кг/м2

Определение нормативной нагрузки на балку:

q_норм = 225,8кг/м2*(0,3м+0,3м) = 135,48 кг/м.

Определение расчетной нагрузки на балку:

q_расч = 279,4кг/м2*(0,3м+0,3м) = 167,64 кг/м.

 

Поделиться статьей с друзьями:

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:

1. Классификация нагрузок по продолжительности действия.
2. 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:

 

Примеры:

 

Полезная нагрузка на перекрытие.

Приглашаем учиться к нам  в «школу строительства» 

Школа строительства в виде моих лекций на ютубе.

 

Внимание заказчиков -постоянно действующие акции по снижению цены блоков     смотреть здесь 

Проект ландшафтного дизайна вашего участка можете заказать нам.

Малоэтажные проекты  любой сложности с расчетом фундаментов на основании ИГИ делаем МЫ. Цены разумные.

 При  выборе пустотных плит перекрытия  под полезную нагрузку, возникают у застройщика вопросы, а под какую полезную нагрузку подбирать перекрытие? (конечно это определяется проектом)

При малоэтажном строительстве домов или коттеджа из газоблоков Ютонг, или газоблоков грас, за основу безусловно надо брать жизнью проверенную нормативную нагрузку на перекрытия и применяемую при проектировании-это  в жилых домах в среднем около 160 кг/м2, но в последнии годы довольно часто под паркет и твердые покрытия в полах применяют слоистую подстилку типа ОSB¸повышающую жесткость конструкции пола и звукоизоляцию перекрытия, а так же подвесные потолки, теплые полы,что дополнительно добавляет нагрузки на перекрытия коттеджа 40-60 кг/м2. Исходя из приведенных цифр по полезным нагрузкам надо знать, что на сегодняшний день, оптимальным надо считать полезную нормативную нагрузку  на перекрытие в 200 -220 кг/м2,  при условии отсутствия каких-то особенностей строительства дома из газобетонных блоков Грас и газобетонных блоков итонг. Примеры особенностей увеличения полезной нагрузки на плиты перекрытия коттеджа, это строительство  бассейна,  бильярдного зала, саун с бассейнами, залы для приема гостей на массовые мероприятия. Здесь уже  при расчете полезных нагрузок на плиты перекрытия или монолитные перекрытия, надо руководствоваться нормативами, как при строительстве общественных зданий, кафэ, магазинов, где  полезная нагрузка на перекрытие может возрасти  до 400 кг/м2 и даже больше, но это уже вопрос индивидуального подхода при проектировании полезной нагрузки на перекрытия  и здесь подход несколько другой при строительстве подобных объектов с высокой полезной нагрузкой на перекрытия. И проектирование полезной нагрузки на перекрытия в этом случае, как и несущих конструкций под ними, уже индивидуальны.

Исходя из этого и понимая , что сегодня на рынке представлены плиты перекрытия с расчетными нагрузками в 600, 800, 1000кг/м², нет особой необходимости под расчетные полезные нагрузки на перекрытия, стремится брать плиты 8ой или 10ой нагрузок. Для обычного коттеджа с полезной нагрузкой на перекрытия которого не планируется установка тяжелых бильярдных столов и джакузи на 3-4м³ воды или бассейнов,  спокойно можно обойтись пустотными плитами перекрытия с расчетной нагрузкой в 600 кг/м²— менее к сожалению наша промышленность сейчас их не выпускает.Пустотные плиты перекрытия изготовленные качественно на заводе, способны нести необходимую полезную нагрузку на перекрытие из пустотных плит перекрытия.

Здесь же хочу отметить, при обсуждениях довольно часто звучат сомнения о применении пустотных плит перекрытия в коттеджном строительстве, когда для строительства несущих газобетонных стен применяется газобетонные блоки Ytong, Грас, газобетонные блоки  bonolit-и должен отметить, что эти сомнения совершенно не обоснованны, элементарный расчет собранных расчетных и полезных нагрузок на  перекрытия из пустотных плит перекрытий с учетом опор пустотных плит перекрытия на монолитные пояса, позволяют в прочности стен коттеджей постороенных из газобетонных блоков Грас bonolit или Ytong иметь запас прочности, обеспечивающий надежную эксплуатацию построенных пенобетонных стен из газоблоков Грас, газоблоков  Ytong и газоблоков  Бонолит десятилетиями. Когда правильно спроектированный и построенный  коттедж или дом, будет переходить от одного поколения живущих к другому, создавая этим поколениям безопасные и комфортные условия проживания. Но это возможно еще раз хочу это подчеркнуть, при условии правильного расчета полезной нагрузки на  перкрытие из  пустотных плит перекрытия или какого другого типа перекрытия. Ориентироватся на «чутье» -я бы не советовал.

Надо также четко понимать, что нормативные нагрузки и расчетные нагрузки на перекрытия в зависимости от условий эксплуатации, технологии строительства могут существенно отличатся, расчетные нагрузки как правило больше нормативных на величину коэффициэнта надежности. При подборе полезных нагрузок на перекрытия надо ориентироваться  на нормативные нагрузки.

Анологично без сомнений, при подборе полезных нагрузок на перекрытия, пустотные плиты перекрытий можно применять в качестве перекрытий при опирании пустотных плит перекрытия на стены построенные из керамических камней Braer и Винербергер

 

Какой может быть нагрузка на плиты перекрытия?

При проектировании любого строения обязательно учитывается нагрузка на плиты перекрытия. Она может отличаться по величине и направлению действия. Чтобы смонтированная конструкция прослужила достаточно долго, надо разобраться с условиями ее эксплуатации. Это позволит выбрать ЖБИ, которое выдержит приложенную нагрузку.

Различные виды нагрузок

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме образуется за счет веса строительных и отделочных материалов, используемых при возведении строения, а также в результате воздействия внешних факторов. Порывы ветра, снег и дождь способны оказать существенное влияние на несущую конструкцию. Чтобы в процессе эксплуатации здания не возникало трудностей, следует учесть все воздействующие факторы.

Нагрузка на плиты перекрытия в самом общем случае делится на:

• Постоянную. Сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации строения. Сюда относится масса строительных элементов, инженерных коммуникаций, строительных конструкций, отделочных материалов, расположенных выше.
• Временную. Носит временный характер. Появляется в определенный временной интервал. Сюда относится воздействие, создаваемое атмосферными осадками и ветром, перемещением людей и мебели внутри здания.

Продолжительность воздействия временной нагрузки на плиты перекрытия может отличаться. По данному параметру их принято делить на длительные и кратковременные.

Определяя, какую нагрузку выдерживает плита перекрытия, следует учитывать характер оказываемого воздействия. На верхнюю и нижнюю часть панели приходится нагрузка, создаваемая выполненной отделкой. Такую нагрузку на плиты перекрытия называют статической. Сюда же стоит отнести массу подвесной потолочной системы, люстры, качели и другие конструкции. Статическое усилие создают кирпичные перегородки или выполненные из гипсокартона, колонны, ванны и другие тяжелые объекты.

Если по горизонтальной поверхности перемещаются тяжелые предметы, прикладываемое усилие является динамическим. Его создают все живые объекты: люди, домашние питомцы. В качестве последних могут выступать не только обычные кошки и собаки, но и более экзотические крупные животные.

В зависимости от порядка приложения нагрузка на плиты перекрытия может быть распределенной и точечной. Если объект имеет несколько мест приложения, усилие является распределенным. К данному виду относится натяжной потолок, у которого крепежные элементы располагаются с шагом 0,5 м. Если вес сосредоточен в одной точке – точечным. В качестве примера может выступать боксерская груша, весящая 200 кг.

Не всегда нагрузка на плиты перекрытия является только точечной или распределенной. Достаточно часто встречаются комбинированные варианты. Это может быть тяжелый объект на ножках. В этом случае учитывается распределение усилия, создаваемое весом объекта, и точечное нагружение, формируемое каждой ножкой в отдельности.

Расчет предельно допустимых нагрузок

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия может существенно отличаться. Все зависит от ее параметров и конструктивных особенностей. Для пустотной это будет одно значение, для монолитной – другое. Чтобы найти предельное значение усилия, действующего на пустотелое изделие, выполняется расчет, в качестве исходных данных для которого является вес модели. После этого определяется площадь несущей поверхности. Типовые изделия имеют преимущественно прямоугольную форму. Чтобы найти искомую квадратуру, перемножают длину на ширину.

Для нахождения предельно допустимой нагрузки на плиты перекрытия перемножают максимально допустимое усилие на один квадрат и площадь элемента. Полученная величина будет выражаться в единицах веса. От нее отнимается вес самого изделия. Также значение уменьшается на вес теплоизоляционного материала, массу стяжки и напольного покрытия. Суммарная величина может отличаться. Для обеспечения достаточной прочности и долговечности суммарный вес этих конструктивных элементов на один квадрат обычно не превосходит 150 кг.

Полученное значение и есть та предельно допустимая нагрузка на плиты перекрытия, которая рассчитывалась. Обычно она составляет несколько сот килограммов. Из полученного значения следует отнять минимум 150 кг/м2, которые будут приходиться на статическое и динамическое нагружение элемента. Оставшиеся килограммы не имеют ограничений по использованию. Их можно потратить на зонирование пространства с помощью перегородок либо монтажа других декоративных элементов. Если не удалось уложиться в полученное значение, можно выполнить перераспределение нагрузки на плиты перекрытия. Вместо выбранного теплоизоляционного материала использовать другой, с меньшим весом, или уложить более легкое напольное покрытие.

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

Иногда надо знать, как рассчитать нагрузку на 1 м2. Действующая методика расчета позволяет найти нагрузочную способность ЖБИ стандартной формы. Для этого надо знать габариты изделия и его вес. Вычисления производится в следующей последовательности:

• Рассчитывается площадь. Если изделие квадратной формы, перемножается длина и ширина. В противном случае делится на простые фигуры, находится квадратура каждого в отдельности и найденные значения суммируются. Значение выражается в м2.
• Определяется максимальная загрузочная способность путем умножения найденной площади на соответствующий коэффициент, равный максимальной загрузке. Полученное значение имеет размерность т.
• От максимальной загрузочной способности отнимаем массу изделия.
• Определяем нормативное значение веса заливаемой стяжки и декоративного покрытия. В среднем для частного дома нагрузка на плиты перекрытия от стяжки и покрытия принимают около 0,2 – 0,25 т/м2.
• Рассчитывается суммарный вес будущего пола путем умножения нормативного значения на площадь.
• Рассчитываем запас прочности, отняв от разности загрузочной способности и массы изделия вес пола.

После этого останется разделить полученное значение на общую площадь пола. Полученное значение следует выразить в кг и сравнить с расчетным показателем. Если найденная нагрузка на плиты перекрытия менее 800 кг/м2, значит, запас прочности обеспечен.

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Самостоятельно произвести расчеты в данном случае достаточно сложно. Конечный результат зависит от множества факторов:

• Нагрузочной способности стен, зависящей от того, из какого материала они состоят.
• Общего состояния строительных конструкций, особенно располагающихся горизонтально.
• Целостности армирующих элементов.

При определении нагрузки на плиты перекрытия в старой квартире следует учитывать вес мебели и сантехники. Если планируется установка тяжелого гарнитура, надо убедиться, что такое воздействие сможет выдержать и горизонтальный, и вертикальный элемент. Чтобы избежать непростительных ошибок, подобные расчет следует доверить специалистам. Они смогут учесть все факторы и найдут точное значение усилий, допустимых и постоянно действующих на объект. Самостоятельная оценка становится невозможной из-за отсутствия специализированного оборудования и достаточных компетенций.

Сколько может выдержать плита перекрытия?

Габаритные размеры горизонтальных железобетонных изделий могут отличаться. Это оказывает непосредственное влияние на максимальное значение нагрузки на плиты перекрытия, которую выдерживает конструктивный элемент. Чтобы определить, сколько сможет выдержать конкретное изделие, сначала изготавливается подробный чертеж возводимого жилого дома или будущей квартиры.

После этого рассчитывается общий вес объектов, которые будут опираться на перекрытия. Для получения точного значения суммируется вес всех конструктивных элементов, включая массу перегородок и заканчивая декоративным покрытием. Это будет суммарная нагрузка на плиты перекрытия. Чтобы найти усилие, которое сможет выдержать одна многопустотная или ребристая модель, суммарное значение делится на общее количество.

При этом следует учитывать специфику распределения прикладываемого усилия. Опорные элементы будут располагаться по торцам, что учитывается на этапе армирования. При этом основная нагрузка не должна приходиться на середину горизонтальной поверхности. Даже при наличии снизу капитальных стен или колонн.

Сколько весит дом: расчет фундамента с примерами

Чтобы заложить фундамент дома, для начала нужно его рассчитать: оценить вес строения и сопоставить его с несущей способностью грунта на участке. Это поможет подобрать оптимальный тип фундамента (ленточный, столбчатый, плитный, свайный, винтовой) и определить площадь подошвы фундамента.

Этапы расчета

Фундамент рассчитывают за несколько шагов:

• Определение веса дома без учета фундамента.
• Определение снеговой и ветровой нагрузок.
• Определение несущей способности грунта.
• Подбор оптимального типа фундамента.
• Расчет площади подошвы фундамента.

ГдеМатериал рассказал, как армировать фундамент и какую арматуру для этого использовать.

Вес дома без учета фундамента

Если у вас есть смета, то вам повезло: для расчета веса дома достаточно узнать вес всех материалов. Если же нет, то вам придется ее составить. Далее рассчитываем объем каждого материала в смете, считаем вес и складываем. Так получаем суммарное давление на фундамент дома.

Мы не будем приводить здесь массу всевозможных материалов, потому что их выбор огромен. Эти характеристики вместе со всеми необходимыми материалами можно легко найти в каталоге ГдеМатериал.  Перечислим только основные элементы строения, необходимые для расчета фундамента:

• Вес стен зависит от строительного материала из которого они сделаны.
• Давление от элементов крыши. В конструкцию крыши входят — стропила, обрешетка, кровля, утеплитель.
• Вес межэтажных перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя.
• Эксплуатационная или полезная нагрузка. Сюда входит вес мебели, одежды, различной домашней техники — всего, что не является частью строительных конструкций. Эта нагрузка распределяется равномерно по всей площади перекрытий. В среднем для цокольного и межэтажного перекрытия жилых домов она составляет 210 кг/м2, для чердачного перекрытия 105 кг/м2.

Снеговая  нагрузка

Отлична в каждом районе. Вес снегового покрова в вашей местности прописан в «СНиП 2.01.07-85* НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». В этом СНиП в приложении 5 есть карта, по которой можно определить эти данные. Вот некоторые из них:

Все значения приведены для горизонтальной проекции крыши — снежный покров давит на нее только сверху вниз. Поэтому при расчете необходимо брать не площадь крыши, а только площадь ее горизонтальной проекции.

Ветровая нагрузка

Рассчитать давление от ветра достаточно сложно. Оно зависит от многих факторов: расположение относительно направления ветра, материал стен и крыши, от форма сооружения и т.д.

Но его можно посчитать по упрощенной формуле:

Ветровая нагрузка = (15 * h + 40)*S,

где h – высота от уровня земли до верхней точки строения, S – площадь здания.

Несущая способность грунта

На каждом строительном участке грунт может быть абсолютно разным. Даже если у соседа один вид грунта, то на вашем участке он может быть совершенно другой.

В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности:

Теперь можно подбирать оптимальный тип фундамента и рассчитывать его. Сделаем это на примере.

Пример расчета фундамента

Подсчитаем примерно, какова масса дома размерами 6х6 из оцилиндрованного бревна — древесины сосны естественной влажности. Считаем вес стен, полов, перекрытий и кровли:

Мы получили суммарную массу дома в 13384 кг. Прибавим сюда полезную или эксплуатационную нагрузку — возьмем средние данные. Наш дом размером 6х6 имеет площадь 36 м². Одно перекрытие на уровне пола и одно чердачное. Подсчитаем:

36 м²*210 кг/м²=7560 кг

36 м²*105 кг/м²=3780 кг.

Суммируем и получаем  11340 кг.

Теперь найдем нагрузку от снежного покрова. Пусть наш дом находится в Москве, площадь горизонтальной проекции крыши составляет 49 м². По таблице находим, что Москва находится в III климатической зоне и имеет снеговую нагрузку 180 кг/м².

49 м² * 180 кг/м²=8820 кг.

Найдем ветровую нагрузку. Наш дом имеет площадь 36 м². Высоту 5,5 м.

(15*5,5м+40)*36м²=4410 кг

Подведем итог:

Масса дома – 13384 кг. Нагрузки: полезная – 11340 кг., снеговая – 8820 кг, ветровая — 4410 кг.

Суммируем и получаем 37954 кг. Еще нужно прибавить 30% на возможные ошибки в расчетах. В итоге мы получим что нагрузка на фундамент составляет 49340 кг.

Теперь нам необходимо выбрать какой тип фундамента для нас оптимален. Предположим, что грунт у нас песчаный с несущей способностью 2 кг/см². Если мы нагрузку на фундамент поделим на несущую способность грунта, то получим площадь подошвы фундамента:

49340 / 2 =24670 см².

Зная площадь, которую должен занимать фундамент можно подобрать наиболее подходящую основу.

Ленточный фундамент

Сначала рассмотрим для нашего дома возможность заложения ленточного фундамента. Площадь подошвы основания поделим на длину ленточного фундамента. Не забываем о внутренней несущей стене, тогда длина фундамента составит 30 м или 3000 см.

24670/3000=8,2 см

Получается, что минимальная ширина ленточного фундамента составит чуть больше 8 см. Но ширина основания должна быть больше толщины стен, а дом сделан из бревна диаметром 20 см, тогда минимальную ширину следует брать больше 20 см.

Подсчитаем необходимое количество бетона. При песчаных грунтах основание можно закладывать на глубину 0,5 м. Перемножаем длину, ширину и глубину фундамента:

30 * 0,5 * 0,2=3 м³ — столько бетона потребуется для заложения ленточного фундамента нашего дома.

Столбчатый фундамент

Тот же фокус провернем со столбчатым фундаментом. Будем делать столбы с шагом 1,5 м — нам понадобится 19 штук. Можно взять и большее количество, тогда диаметр столбов уменьшится. Если общую площадь фундамента поделить на количество столбов, то мы получим площадь подошвы одного столба:

24670 / 19=1298,4 см².

Сечение столба это квадрат, поэтому берем корень из этого числа и получаем  размер столба 36х36 см.

Столбчатый фундамент необходимо закладывать на глубину промерзания грунта. Для Москвы примерно 1,4 м. Подсчитаем необходимое количество бетона:

0,36*0,36*1,4*19=3,4 м³.

Получается, что при всех приведенных условиях выгоднее закладывать ленточный фундамент. Для расчета мы брали песчаный грунт — глубина заложения основания для него минимальна. Если на участке лежит промерзающий глинистый грунт, то фундамент придется закладывать на глубину в 2-3 раза большую. Не забудьте учесть этот фактор при своих расчетах.

Сбор нагрузок для каркасного дома — Нагрузки на прогоны

В этой статье рассматривается сбор нагрузок для каркасного дома на примере одноэтажного дома 6×6 м. Все статьи об использовании свайно-винтового фундамента для каркасного дома.

Одноэтажный дом 6×6 с висячей стропильной системой

В качестве первого примера рассмотрим сбор нагрузок для одноэтажного дома 6×6 м расположенного в III-ем снеговом районе и II-ом ветровом районе. Кровля будет выполнена с уклоном 1:2 по схеме с затяжкой, роль которой будет играть балка перекрытия. Перекрытие пола первого этажа будет включать центральный прогон, разделяющий дом на две равные части.

Расчётная нагрузка от стропильной системы

Для расчёта стропильной системы используем калькулятор расчёта стропильной системы с приподнятой затяжкой, указав необходимые параметры, в нашем случае:

• Район снеговой нагрузки — III
• Район ветровой нагрузки — II
• Нагрузка от кровли — 16 кг
• Нагрузка от потолка — 26 кг
• Длина здания — 6000 мм
• Высота установки — 3000 мм
• Ширина — 6000 мм
• Величина свесов — 600 мм
• Высота фермы — 1500 мм
• Высота затяжки — 0 мм
• Шаг установи ферм — 626 мм
• Толщина досок — 50 мм
• Ширина досок стропил — 200 мм
• Ширина досок затяжки — 200 мм

Выполнив полный расчёт мы убедимся, что выбранные сечения досок стропил и балок перекрытия достаточны для выполнения требований по прочности и прогибам; а для соединения стропил и балки перекрытия должено быть использовано 15 стандартных гвоздей 88×3.1 применяемых для нейлеров. При желании можно пересчитать соединение на стандартный строительный гвоздь 3.5×90. Однако, самой важной для наших расчётов величиной будет расчётная нагрузка на опоры. Данные для опор будут различаться, это происходит из-за учёта сноса снегового покрытия ветром. Выбираем большее из значений, в нашем случае это 745 кг.

Получается, что одна пара стропил и балка перекрытия создают нагрузку на стену в 745 кг. Однако это точечная нагрузка и её требуется перевести в равномерно-распределённую разделив на шаг стропил по осям, равный 0.626 м. Таким образом получаем равномерно-распередлённую нагрузку от крыши на стены в 1190 кг/м.

Расчётная нагрузка от внешних стен

Расчётная нагрузка от конструкций стены получается перемножением веса 1 м² стены, равного 44 кг, на высоту стены, предположим, 2.5 м, и на коэффициент 1.1. Получаем 121 кг/м.

Расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа

Остаётся расчитать нагрузку от перекрытия пола первого этажа. Она будет состоять из полезной нагрузки и веса конструкций.

Полезная нормативная равномерно-распределённая нагрузка на перекрытия жилых помещений составляет 150 кг/м2. Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.3. Таким образом получаем величину 195 кг/м².

Вес конструкций сложится из веса конструкций перекрытия пола первого этажа (60 кг/м²) и веса от перегородок, составляющего 50 кг/м². Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.1. Таким образом получается нагрузка в 121 кг/м².

Общая расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа составит 316 кг/м².

Ширина грузовой площади перекрытия пола первого этажа составит половину расстояния между прогоном под стеной и центральным прогоном, что будет соответствовать 1.5 м. Умножив расчётную равномерно-распределённую нагрузку от 1 м² перекрытия первого этажа на ширину грузовой площади получим нагрузку на прогон под стеной. В нашем примере она составит 474 кг/м.

Нагрузка на прогон под стеной

Нагрузка на прогон под стеной будет состоять из суммы нагрузок от стропильной системы, стены и перекрытия пола первого этажа. Здесь необходимо отметить, что возможно два варианта взаимного расположения балок перекрытия первого этажа и чердачного перекрытия. Обычно они параллельны, а результирующая нагрузка на прогон составляет сумму всех трёх указанных выше нагрузок. Однако, иногда разумно расположить балки этих перекрытий перпендикулярно, таким образом придётся расчитывать два варианта нагрузок, в одном от стены и пола, а во втором от стен и стропильной системы. Такое расположение позволяет несколько снизить максимальную нагрузку и, возможно, изменить свайное поле.

Результаты расчёта нагрузок на пролёты для разных вариантов приведены в таблицах ниже.

Нагрузка на прогон под стеной. Балки перекрытий параллельны

Элемент конструкции	Нагрузка
Стропильная система и чердачное перекрытие	1190
Внешние несущие стены	121
Перекрытие пола первого этажа	474
Итого	1785

Нагрузка на прогон под стеной. Балки перекрытий перпендикулярны

Элемент конструкции	Нагрузка
Стропильная система и чердачное перекрытие	1190
Внешние несущие стены	121	121
Перекрытие пола первого этажа		474
Итого	1311	595

Нагрузка на центральный прогон

Ширина грузовой площади для центрального прогона составит половину суммы пролётов перекрытия пола по обе стороны от прогона, или 3 м. Расчётная равномерно-распределённая нагрузка от перекрытия пола первого этажа останется неизменной, а нагрузка на прогон составит 948 кг/м.

ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие | ДНЕВНИК АРХИТЕКТОРА

Как сделать ремонт, чтобы не разрушить свой дом и обойтись без человеческих жертв.

Ремонт — это дорогостоящее и опасное мероприятие, но часто люди пренебрегают элементарными нормами и в итоге это приводит к печальным последствиям.

Вчера в Москве обрушились плиты перекрытия в многоквартирном доме. Главная версия — строители нагрузили плиту перекрытия сухими смесями, что привело к обрушению. Повезло — обошлось без человеческих жертв.

В этой статье я расскажу о том как избежать обрушения и приведу данные о допустимой нагрузке на плиту перекрытия в многоквартирном доме.

Хранение строительных материалов

При производстве ремонта используют сухие смеси (М:300, пескобетон, штукатурки, наливные полы и т.д.). Как правило, это мешки с весом 30-50 кг.

Материалов требуется много и часто их хранят в одном месте, например складируют друг на друга. Так удобно строителям — площадь остается свободной и есть простор для работы. Этого никогда нельзя допускать.

В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.

Все дома имеют запас прочности — он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.

В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).

Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.

Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка — 600 кг/кв.м.

Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз — это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола — это уже 800 кг.

Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.

Горе-строители могут настаивать и спорить — им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным — происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.

В своих проектах я разделяю доставки материалов по весу и всегда слежу, чтобы нагрузки распределялись равномерно на плиту перекрытия. Т.е. я не разрешаю строить «горы» из строительных смесей.

так нельзя

так нельзя

Оплатить три доставки вместо одной — дешевле чем восстанавливать дом

При завозе строительных материалов нельзя допускать халатности и складывать все в одной точке. Профессиональные строители это знают, а дилетанты загрузят все в лифт и застрянут в лучшем случае.

Заранее просчитайте какие материалы потребуются и определите временные рамки для доставок.

Как правильно делать ремонт (распределение нагрузок):

• Произведите демонтаж (уберите лишнее) и утилизацию строительного мусора. Это важно, чтобы подготовить фронт работы.
• Продумайте и просчитайте пирог полов. Если требуется большой слой, то используйте легкие материалы (пеноплекс, керамзит). Эти материалы не дают большую нагрузку на плиту перекрытия и позволяют обеспечить звукоизоляцию.
• Перегородки собирайте из легких материалов. Не используйте кирпич для возведения внутренних перегородок — вес кирпичной перегородки (пустотелый кирпич) составляет 200-220 кг/кв.м. Соответственно маленькая кирпичная стена площадью в 10 кв.м будет весить более 2 т.

В своих проектах я всегда собираю перегородки из тонкого пеноблока (толщиной 50-75мм). Это позволяет экономить пространство (толщина кирпичной стены 120 мм) и не перегружать плиту перекрытия. Стены из пеноблока обладают схожими характеристиками с кладкой в полкирпича (крепость и звукоизоляция между помещениями).

• Никогда не заливайте слой цементной стяжки более 4 см. Всегда должен быть «пирог» полов: снизу толстые слои легких материалов, а сверху цементная стяжка и тонкий слой самовыравнивающегося наливного пола (0,4 — 0,9 см).
• Учитывайте вес финишных материалов. Натуральный камень может передавать нагрузку от 60 кг/кв.м. Если уже произвели работы и подняли уровень полов, то правильно заменить тяжелые финишные материалы на более легкие, например на керамогранит.

• Следите, чтобы во время ремонта хранение сухих смесей не было организовано в одной точке. Разделите смеси на группы и храните их в разных комнатах.
• Всегда обращайтесь к профессионалам и не экономьте на специалистах. Ремонт не прощает ошибок. Ремонт требует знаний и опыта, никогда не допускайте к работе дилетантов или тех, кто не понимает разницу между М:300 и М:500.

В ремонте много тонкостей и нюансов о которых знает только профессиональный подрядчик.

Ссылка на новость: В подъезде жилого дома в Москве обрушились перекрытия

Статьи по теме:

Как самостоятельно спроектировать удобную кухню: советы по эргономике

Где в Москве жить хорошо: новая карта качества воздуха

Врагу не пожелаешь: 5 эффективных способов испортить интерьер

автор: Руслан Кирничанский

Я очень хочу, чтобы мои советы были полезны вам, а для того, чтобы быстрее всех получать новые статьи можно подписаться на мой канал «Дневник архитектора»

Вконтакте Facebook Youtube Instagram Telegram

Инженер-строитель: ЖИВЫЕ НАГРУЗКИ В ЗДАНИИ: на этажах, на крышах.

Динамические нагрузки, также называемые сверхналоженными нагрузками, состоящими из движущихся или переменных нагрузок, от людей или пассажиров, их мебели, временных складов, оборудования и т. Д.

НАГРУЗКИ НА ПОЛЫ

Живые нагрузки на перекрытия должны включать все нагрузки, кроме собственных. Минимальные временные нагрузки на разные этажи для разных целей должны быть такими, как указано в таблице 1.2. Нагрузки указаны в таблице 1.2 представляют собой равномерно распределенные статические нагрузки в кг / м2 (кН / м2) на плоской поверхности и обеспечивают нормальные эффекты удара и ускорения, но не принимают во внимание специальные сосредоточенные нагрузки, снеговые нагрузки и другие нагрузки.

В случае многоэтажных зданий при проектировании колонн, стен, опор и фундаментов могут быть сделаны следующие сокращения временных нагрузок

Никакое сокращение не должно производиться в случае складов, гаражей и других зданий, используемых для складских целей, а также для заводов и мастерских, рассчитанных на 500 кг / м2 (5 кН / м2).Однако для зданий, таких как фабрики и мастерские, рассчитанные на временную нагрузку более 500 кг / м2 (5 кН / м2), может быть сделано приведенное выше сокращение при условии, что нагрузка, принятая для любой колонны, стены и т. Д., не меньше, чем было бы, если бы полы были рассчитаны на 500 кг / м (5 кН / м 2) без уменьшения.

ТАБЛИЦА 1.2 ЖИВОЕ НАГРУЗКИ НА ПОЛ

* более низкое значение 250 кг / м2 (2,5 кН / мЗ) следует брать, если предусмотрены отдельные складские помещения, и более высокое значение 400 кг / м2 (4 кН / м2) следует принимать там, где такие складские помещения отстоят.

Примечание 1. В приведенной выше таблице ссылка на пол включает ссылку на любую часть этого пола, а ссылка на «плиты» включает в себя обшивку и балки или ребра, расположенные на расстоянии не более одного метра между центров, а ссылка на «балки» означает все остальные балки и ребра.

Примечание 2. В классе нагрузки № 250 ссылка на «легкие рабочие помещения» предусматривает помещения, в которых обычные легкие машины (например, швейные машины, используемые модистками или портными) работают без центрального источника питания. приводной агрегат, то есть машины независимо управляются либо вручную, либо с помощью обычных двигателей.

При загрузке № 400 ссылка на «рабочие помещения» обычно предполагает установку машин, работающих с центральным силовым приводом, с отдельными машинами с ременным приводом.

Примечание 3. «Фиксированное сиденье» означает, что т Удаление сиденья и использование пространства для других целей маловероятно. Таким образом, максимально вероятная нагрузка в этом случае строго контролируется.

Примечание 4. Загрузка в цехах, складах и фабриках значительно различается, поэтому эти нагрузки в терминах «легкие», «средние» и «тяжелые» введены для того, чтобы обеспечить более экономичные конструкции, но условия имеют Сами по себе не имеют особого значения, кроме того, какова величина динамической нагрузки, на которую рассчитан соответствующий пол.Однако особенно важно в случае больших весовых нагрузок оценить фактические нагрузки, чтобы убедиться, что они не превышают 1000 кг / м2 (10 кН / м2) в том случае, если они находятся в исключительной ситуации. должно быть основано на фактической загрузке.

Примечание 5. Классификация нагрузки для лестниц, коридоров, балконов и площадок учитывает тот факт, что они часто обслуживают несколько человек и используются для перевозки мебели и товаров.

НАГРУЗКИ НА КРЫШЕ

Таблица 1.3 дает жизни нагрузки на плоские крыши, скатные крыши и криволинейные крыши.

Крыши зданий, используемых для прогулок или случайных сборок, должны быть рассчитаны на минимальную нагрузку 400 кг / м2 (4 кН / м2) или больше, если это требуется.

Снеговая нагрузка: Если крыша подвергается снеговой нагрузке, она должна быть рассчитана на фактическую снеговую нагрузку или большие временные нагрузки, указанные в таблице 1.3, в зависимости от того, какая из них более серьезна. Фактическая нагрузка от снега будет зависеть от формы крыши и ее способности удерживать снег; и каждый случай должен рассматриваться отдельно.При отсутствии какой-либо конкретной информации можно принять, что нагрузка из-за скопления снега составляет 2,5 кг / м2 (25 кН / м2) на сантиметр толщины снега.

Нагрузки из-за дождя: На поверхностях с позициями и конструкция, форма и дренажная система таковы, что делает возможным накопление дождевой воды, нагрузки из-за такого накопления воды и временные нагрузки для крыш, как указано в таблице 1.3 должны рассматриваться отдельно, и более критичный из двух должен быть принят в проекте.

ТАБЛИЦА 1.3 НАГРУЗКИ НА КРЫШЕ.

Живые нагрузки для полов и конструкций различных зданий

🕑 Время считывания: 1 минута

Живые нагрузки различны для разных зданий и сооружений. Время от времени он меняется даже в одной и той же структуре. Примерами динамических нагрузок являются вес людей, подвижные перегородки, пылевые нагрузки, вес мебели и т. Д. Временные нагрузки должны быть соответствующим образом рассчитаны или приняты проектировщиком на основе уровней занятости.Это одна из основных нагрузок при проектировании конструкций. Минимальные временные нагрузки на квадратный метр площади для различных типов конструкций приведены в стандарте IS 875 (Часть 2) -1987. IS 875 (Часть II) -1987 определяет временные нагрузки для следующих условий использования:

• Жилые дома — жилые дома, гостиницы, общежития, котельные и технические помещения, гаражи и т. Д.
• Учебные корпуса
• Общественные здания
• Сборочные корпуса
• Деловые и офисные здания
• Торговые здания
• Производственные здания
• Кладовые

Код определяет равномерно распределенные нагрузки, а также сосредоточенные нагрузки.Конструкции должны быть исследованы как на предмет равномерно распределенных, так и наихудших положений сосредоточенных нагрузок. При проектировании конструкции следует учитывать условие, которое дает наихудший эффект, но не следует считать, что оба они действуют одновременно.

Ниже приведены временные нагрузки для различных зданий:

Sl. №	Описание	UDL Нагрузка (кН / м 2 )	Концентрированная нагрузка (кН)
1.	Ванные и туалеты во всех типах зданий	2	1,8
2.	Гостиные и спальные комнаты
3	Офисные помещения в
	(i) Общежитие, гостиницы, больницы и бизнес-центр с отдельным магазином	2.5	2,7
	(ii) В сборочных зданиях	3	4,5
4.	Кухни в
	(i) Жилые дома	2	1,8
	(ii) Общежития, гостиницы и больницы	3	4.5
5.	Банковские залы, кабинеты, рентгеновские кабинеты, операционные	3	4,5
6.	Столовые в
	(i) Учебные, институциональные и торговые здания	3	2.7
	(ii) Общежития и отели	4	2,7
7.	Коридоры, переходы, лестничные клетки в
	(i) Жилые дома, гостиницы, общежития	3	4,5
	(ii) Учебные, общественные и сборные корпуса	4	4.5
	(iii) Торговые здания	5	4,5
8.	Читальные залы библиотек
	(i) С отдельным хранилищем	3	4,5
	(ii) Без отдельного хранилища	4	4.5
9.	Сборочные площадки в сборочных корпусах
	(i) С фиксированными сиденьями	5
	(ii) Без фиксированных сидений	5	3,6
10.	Кладовые в учебных корпусах	5	4.5
11.	Кладовая в библиотеках	6 для высоты 2,24 2 кН / м 2 на каждый 1 м дополнительной высоты	4,5
12.	Котельные и машинные помещения в
	(i) Общежития, гостиницы и больницы, торговые и промышленные здания	5	4.5
	(ii) Сборочные и складские здания	7,5	4,5

Подробнее: Функциональные требования к перекрытиям в строительстве

1.2: Структурные нагрузки и система нагружения

2.1.4.1 Дождевые нагрузки

Дождевые нагрузки — это нагрузки из-за скопившейся массы воды на крыше во время ливня или сильных осадков.Этот процесс, называемый пондированием, в основном происходит на плоских крышах и крышах с уклоном менее 0,25 дюйма / фут. Заливка крыш возникает, когда сток после атмосферных осадков меньше количества воды, удерживаемой на крыше. Вода, скопившаяся на плоской или малоскатной крыше во время ливня, может создать большую нагрузку на конструкцию. Поэтому это необходимо учитывать при проектировании здания. Совет Международного кодекса требует, чтобы крыши с парапетами имели первичный и вторичный водостоки.Первичный водосток собирает воду с крыши и направляет ее в канализацию, а вторичный сток служит резервным на случай засорения первичного водостока. На рисунке 2.3 изображена крыша и эти дренажные системы. В разделе 8.3 стандарта ASCE7-16 указано следующее уравнение для расчета дождевых нагрузок на неотклоненную крышу в случае, если основной слив заблокирован:

где

• R = дождевая нагрузка на неотклоненную крышу в фунтах на кв. Дюйм или кН / м ² .
• d _s = глубина воды на неотклоненной крыше до входа во вторичную дренажную систему (т. Е. Статический напор) в дюймах или мм.
• d _h = дополнительная глубина воды на неотклоненной крыше над входом во вторичную дренажную систему (т. Е. Гидравлический напор) в дюймах или мм. Это зависит от скорости потока, размера дренажа и площади дренажа каждого дренажа.

Расход Q в галлонах в минуту можно рассчитать следующим образом:

Q (галлонов в минуту) = 0.0104 Ай

где

• A = площадь крыши в квадратных футах, осушаемая дренажной системой.
• и = 100 лет, 1 час. интенсивность осадков в дюймах в час для местоположения здания, указанного в правилах водоснабжения.

Рис. 2.3. Водосточная система с крыши (адаптировано из Международного совета по кодам).

2.1.4.2 Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки — это нагрузки, действующие на конструкции ветровым потоком.Ветровые силы были причиной многих структурных нарушений в истории, особенно в прибрежных регионах. Скорость и направление ветрового потока непрерывно меняются, что затрудняет точное прогнозирование давления ветра на существующие конструкции. Это объясняет причину значительных усилий по исследованию влияния и оценки силы ветра. На рисунке 2.4 показано типичное распределение ветровой нагрузки на конструкцию. Основываясь на принципе Бернулли, взаимосвязь между динамическим давлением ветра и скоростью ветра может быть выражена следующим образом при визуализации потока ветра как потока жидкости:

где

• q = атмосферное динамическое давление ветра в фунтах на квадратный фут.
• ρ = массовая плотность воздуха.
• V = скорость ветра в милях в час.

Базовая скорость ветра для определенных мест в континентальной части США может быть получена из основной контурной карты скорости в ASCE 7-16 .

Предполагая, что удельный вес воздуха для стандартной атмосферы составляет 0,07651 фунт / фут ³ и подставляя это значение в ранее указанное уравнение 2.1, можно использовать следующее уравнение для статического давления ветра:

Для определения величины скорости ветра и его давления на различных высотах над уровнем земли прибор ASCE 7-16 модифицировал уравнение 2.2 путем введения некоторых факторов, учитывающих высоту сооружения над уровнем земли, важность сооружения для жизни и имущества человека, а также топографию его расположения, а именно:

где

K _z = коэффициент скоростного давления, который зависит от высоты конструкции и условий воздействия. Значения K _z перечислены в таблице 2.4.

K _zt = топографический фактор, который учитывает увеличение скорости ветра из-за внезапных изменений топографии там, где есть холмы и откосы.Этот коэффициент равен единице для строительства на ровной поверхности и увеличивается с высотой.

K _d = коэффициент направленности ветра. Он учитывает уменьшенную вероятность максимального ветра, идущего с любого заданного направления, и уменьшенную вероятность развития максимального давления при любом направлении ветра, наиболее неблагоприятном для конструкции. Для конструкций, подверженных только ветровым нагрузкам, K _d = 1; для конструкций, подверженных другим нагрузкам, помимо ветровой, значения K _d приведены в таблице 2.5.

• K _e = коэффициент высоты земли. Согласно разделу 26.9 в ASCE 7-16 , это выражается как K _e = 1 для всех отметок.
• V = скорость ветра, измеренная на высоте z над уровнем земли.

Три условия воздействия, классифицированные как B, C и D в таблице 2.4, определены с точки зрения шероховатости поверхности следующим образом:

Воздействие B: Шероховатость поверхности для этой категории включает городские и пригородные зоны, деревянные участки или другую местность с близко расположенными препятствиями.Эта категория применяется к зданиям со средней высотой крыши ≤ 30 футов (9,1 м), если поверхность простирается против ветра на расстояние более 1500 футов. Для зданий со средней высотой крыши более 30 футов (9,1 м) эта категория будет применяться, если шероховатость поверхности с наветренной стороны превышает 2600 футов (792 м) или в 20 раз превышает высоту здания, в зависимости от того, что больше.

Экспозиция C: Экспозиция C применяется там, где преобладает шероховатость поверхности C. Шероховатость поверхности C включает открытую местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.

Воздействие D: Шероховатость поверхности для этой категории включает квартиры, гладкие илистые отмели, солончаки, сплошной лед, свободные участки и водные поверхности. Воздействие D применяется, когда шероховатость поверхности D простирается против ветра на расстояние более 5000 футов или в 20 раз больше высоты здания, в зависимости от того, что больше. Это также применимо, если шероховатость поверхности с наветренной стороны составляет B или C, и площадка находится в пределах 600 футов (183 м) или 20-кратной высоты здания, в зависимости от того, что больше.

Таблица 2.4. Коэффициент воздействия скоростного давления, K _z , как указано в ASCE 7-16 .

Таблица 2.5. Коэффициент направленности ветра, K _d , как указано в ASCE 7-16 .

Тип конструкции	К d
Основная система сопротивления ветровой нагрузке (MWFRS) Комплектующие и облицовка	0.85 0,85
Арочные крыши	0,85
Дымоходы, резервуары и аналогичные конструкции Площадь Шестиугольный Круглый	0.9 0,95 0,95
Сплошные отдельно стоящие стены и сплошные отдельно стоящие и прикрепленные вывески	0,85
Открытые вывески и решетчатые каркасы	0,85
Фермерские башни Треугольная, квадратная, прямоугольная Все остальные сечения	0.85 0,95

Чтобы получить окончательное внешнее давление для расчета конструкций, уравнение 2.3 дополнительно модифицируется следующим образом:

где

• P _z = расчетное ветровое давление на поверхность конструкции на высоте z над уровнем земли. Он увеличивается с высотой на наветренной стене, но остается неизменным с высотой на подветренной и боковых стенах.
• G = коэффициент воздействия порыва. G = 0,85 для жестких конструкций с собственной частотой ≥ 1 Гц. Коэффициенты порывов ветра для гибких конструкций рассчитываются с использованием уравнений в ASCE 7-16 .
• C _p = коэффициент внешнего давления. Это часть внешнего давления на наветренные стены, подветренные стены, боковые стены и крышу. Значения C _p представлены в таблицах 2.6 и 2.7.

Чтобы вычислить ветровую нагрузку, которая будет использоваться при проектировании элемента, объедините внешнее и внутреннее давление ветра следующим образом:

где

GC _pi = коэффициент внутреннего давления из ASCE 7-16 .

Рис. 2.4. Типичное распределение ветра на стенах конструкции и крыше.

Таблица 2.6. Коэффициент давления на стенку, C _p , как указано в ASCE 7-16 .

Примечания:

1. Положительные и отрицательные знаки указывают на давление ветра, действующее по направлению к поверхностям и от них.

2. L — это размер здания, перпендикулярный направлению ветра, а B — размер, параллельный направлению ветра.

Таблица 2.7. Коэффициенты давления на крышу, C _p , для использования с q _h , как указано в ASCE 7-16 .

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Двухэтажное здание, показанное на рисунке 2.5 — это начальная школа, расположенная на ровной местности в пригороде, со скоростью ветра 102 миль в час и категорией воздействия B. Какое давление скорости ветра на высоте крыши для основной системы сопротивления ветровой силе (MWFRS)?

Рис. 2.5. Двухэтажное здание.

Решение

Средняя высота крыши ч = 20 футов

В таблице 26.10-1 из ASCE 7-16 указано, что если категория воздействия — B и коэффициент воздействия скоростного давления для ч = 20 ′, то K _z = 0.7.

Коэффициент топографии из раздела 26.8.2 ASCE 7-16 составляет K _zt = 1,0.

Коэффициент направленности ветра для MWFRS, согласно таблице 26.6-1 в ASCE 7-16 , составляет K _d = 0,85.

Используя уравнение 2.3, скоростное давление на высоте 20 футов для MWFRS составляет:

В некоторых географических регионах сила, оказываемая скопившимся снегом и льдом на крышах зданий, может быть довольно огромной и может привести к разрушению конструкции, если не будет учтена при проектировании конструкции.

Предлагаемые расчетные значения снеговых нагрузок приведены в нормах и проектных спецификациях. Основой для расчета снеговых нагрузок является так называемая снеговая нагрузка на грунт. Снеговая нагрузка на грунт определяется Международными строительными нормами (IBC) как вес снега на поверхности земли. Снеговые нагрузки на грунт для различных частей США можно получить из контурных карт в ASCE 7-16 . Некоторые типичные значения снеговых нагрузок на грунт из этого стандарта представлены в таблице 2.8. После того, как эти нагрузки для требуемых географических областей установлены, их необходимо изменить для конкретных условий, чтобы получить снеговую нагрузку для проектирования конструкций.

Согласно ASCE 7-16 , расчетные снеговые нагрузки для плоских и наклонных крыш можно получить с помощью следующих уравнений:

где

• р _f = расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу.
• р _s = расчетная снеговая нагрузка для скатной крыши.
• р _г = снеговая нагрузка на грунт.
• I = фактор важности. См. Таблицу 2.9 для значений коэффициента важности в зависимости от категории здания.
• C _e = коэффициент воздействия. См. Таблицу 2.10 для значений коэффициента воздействия в зависимости от категории местности.
• C _t = тепловой коэффициент. См. Таблицу 2.11 для типичных значений.
• C _s = коэффициент наклона.Значения C _s приведены в разделах с 7.4.1 по 7.4.4 ASCE 7-16 , в зависимости от различных факторов.

Таблица 2.8. Типичные снеговые нагрузки на грунт, указанные в ASCE 7-16.

Расположение	Нагрузка (PSF)
Ланкастер, Пенсильвания Якутат, АК Нью-Йорк, NY Сан-Франциско, Калифорния Чикаго, Иллинойс Таллахасси, Флорида	30 150 30 5 25 0

Таблица 2.9. Коэффициент значимости снеговой нагрузки Is, как указано в ASCE 7-16.

Категория риска конструкции	Фактор важности
Я II III IV	0.8 1,0 1,1 1,2

Таблица 2.10. Коэффициент воздействия, C _e , как указано в ASCE 7-16 .

Таблица 2.11. Тепловой коэффициент, C _t , как указано в ASCE 7-16 .

Температурные условия	Температурный коэффициент
Все конструкции, кроме указанных ниже	1.0
Конструкции, поддерживаемые чуть выше точки замерзания, и другие конструкции с холодными вентилируемыми крышами, в которых термическое сопротивление (значение R) между вентилируемым и отапливаемым помещениями превышает 25 ° F × h × ft 2 / BTU (4,4 K × м 2 / Вт)	1,1
Неотапливаемые и открытые конструкции	1.2
Сооружения намеренно поддерживаются ниже нуля	1,3
Теплицы с непрерывным обогревом и крышей, имеющей тепловое сопротивление (значение R) менее 2,0 ° F × в × фут 2 / BTU	0,85

Пример 2.4

Одноэтажный отапливаемый жилой дом, расположенный в пригороде Ланкастера, штат Пенсильвания, считается частично незащищенным. Крыша дома с уклоном 1 на 20, без нависающего карниза. Какова расчетная снеговая нагрузка на крышу?

Решение

Согласно рис. 7.2-1 в ASCE 7-16 , снеговая нагрузка на грунт для Ланкастера, штат Пенсильвания, составляет

.

р _г = 30 фунтов на квадратный дюйм.

Поскольку 30 psf> 20 psf, доплата за дождь на снегу не требуется.

Чтобы найти уклон крыши, используйте θ = arctan

.

Согласно ASCE 7-16 , поскольку 2,86 ° <15 °, крыша считается пологой. В таблице 7.3-2 в ASCE 7-16 указано, что тепловой коэффициент для обогреваемой конструкции составляет C _t = 1,0 (см. Таблицу 2.11).

Согласно таблице 7.3-1 в ASCE 7-16 , коэффициент воздействия для частично открытой местности категории B составляет C _e = 1.0 (см. Таблицу 2.10).

В таблице 1.5-2 в ASCE 7-16 указано, что фактор важности I _s = 1,0 для категории риска II (см. Таблицу 2.9).

Согласно уравнению 2.6 снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет:

Так как 21 фунт / фут> 20 I _с = (20 фунт / фут) (1) = 20 фунт / кв. Дюйм. Таким образом, расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 21 фунт / фут.

2.1.4.4 Сейсмические нагрузки

Смещение грунта, вызванное сейсмическими силами во многих географических регионах мира, может быть весьма значительным и часто повреждает конструкции.Это особенно заметно в регионах вблизи активных геологических разломов. Таким образом, большинство строительных норм и правил требуют, чтобы конструкции были спроектированы с учетом сейсмических сил в таких областях, где вероятны землетрясения. Стандарт ASCE 7-16 предоставляет множество аналитических методов для оценки сейсмических сил при проектировании конструкций. Один из этих методов анализа, который будет описан в этом разделе, называется процедурой эквивалентной боковой силы (ELF). Поперечный сдвиг основания V и поперечная сейсмическая сила на любом уровне, вычисленные с помощью ELF, показаны на рисунке 2.6. Согласно процедуре, общий статический поперечный сдвиг основания, V , в определенном направлении для здания определяется следующим выражением:

где

V = поперечный сдвиг основания здания. Расчетное значение В должно удовлетворять следующему условию:

Вт = эффективный сейсмический вес здания. Он включает в себя полную статическую нагрузку здания, его постоянного оборудования и перегородок.

T = основной естественный период здания, который зависит от массы и жесткости конструкции. Он рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

C _t = коэффициент периода строительства. Значение C _t = 0,028 для стальных конструкций, сопротивляющихся моменту, 0,016 для железобетонных жестких рам и 0,02 для большинства других конструкций (см. Таблицу 2.12).

ℎ _n = высота самого высокого уровня здания, а x = 0.8 для стальных жестких рам, 0,9 для жестких железобетонных рам и 0,75 для других систем.

Таблица 2.12. C _t значений для различных структурных систем.

Конструкционная система	C т	х
Рамы, сопротивляющиеся моменту стальные Рамы с эксцентриситетом (EBF) Все прочие конструкционные системы	0.028 0,03 0,02	0,8 0,75 0,75

S _DI = расчетное спектральное ускорение. Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций в местах с T = 1 секунда.

S _DS = расчетное спектральное ускорение.Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций с T = 0,2 секунды.

R = коэффициент модификации ответа. Это объясняет способность структурной системы противостоять сейсмическим силам. Значения R для нескольких распространенных систем представлены в таблице 2.13.

I = фактор важности. Это мера последствий для жизни человека и материального ущерба в случае выхода конструкции из строя.Значение фактора важности равно 1 для офисных зданий, но равняется 1,5 для больниц, полицейских участков и других общественных зданий, где в случае разрушения конструкции ожидается большая гибель людей или повреждение имущества.

Таблица 2.13. Коэффициент модификации ответа, R, как указано в ASCE 7-16.

Система сейсмостойкости	Р
Системы несущих стен Обычные железобетонные стены с поперечным разрезом Обычные стены, армированные сдвигом по камню Стены с легким каркасом (холоднокатаная сталь), обшитые конструкционными панелями, устойчивыми к сдвигу, или стальными листами	4 2
Строительные каркасные системы Обычные железобетонные стены с поперечным разрезом Обычные стены, армированные сдвигом по камню Рамы стальные, ограниченные продольным изгибом	5 2 8
Моментостойкие каркасные системы Рамы для особых моментов стальные Стальные обычные моментные рамы Рамы моментные железобетонные обычные	8 3

После того, как общая сейсмическая статическая поперечная сила сдвига основания в заданном направлении для конструкции была вычислена, следующим шагом будет определение поперечной сейсмической силы, которая будет применяться к каждому уровню пола, используя следующее уравнение:

где

F _x = боковая сейсмическая сила, приложенная к уровню x .

W _i и W _x = эффективные сейсмические веса на уровнях i и x .

ℎ _i и ℎ _x = высота от основания конструкции до этажей на уровнях i и x .

= суммирование произведения W _i и по всей структуре.

k = показатель распределения, относящийся к основному собственному периоду конструкции.Для T ≤ 0,5 с, k = 1,0, а для T ≥ 2,5 с k = 2,0. Для T , лежащего между 0,5 и 2,5 с, k может быть вычислено с использованием следующего соотношения:

Рис. 2.6. Процедура эквивалентной боковой силы

Пример 2.5

Пятиэтажное офисное стальное здание, показанное на Рисунке 2.7, укреплено по бокам стальными каркасами, устойчивыми к особым моментам, и его размеры в плане 75 футов на 100 футов.Здание находится в Нью-Йорке. Используя процедуру эквивалентной боковой силы ASCE 7-16 , определите поперечную силу, которая будет приложена к четвертому этажу конструкции. Статическая нагрузка на крышу составляет 32 фунта на квадратный фут, статическая нагрузка на перекрытие (включая нагрузку на перегородку) составляет 80 фунтов на квадратный фут, а снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 40 фунтов на квадратный фут. Не обращайте внимания на вес облицовки. Расчетные параметры спектрального ускорения: S _DS = 0,28 и S _{D 1} = 0.11.

Рис. 2.7. Пятиэтажное офисное здание.

Решение

S _DS = 0,28 и S _{D 1} = 0,11 (дано).

R = 8 для стальной рамы, устойчивой к особым моментам (см. Таблицу 2.13).

Офисное здание относится к категории риска занятости II, поэтому I _e = 1,0 (см. Таблицу 2.9).

Рассчитайте приблизительный фундаментальный естественный период здания T _a .

C _t = 0,028 и x = 0,8 (из таблицы 2.12 для стальных рам, сопротивляющихся моменту).

ℎ _n = высота крыши = 52,5 фута

Определите статическую нагрузку на каждом уровне. Поскольку снеговая нагрузка на плоскую крышу, указанная для офисного здания, превышает 30 фунтов на квадратный фут, 20% снеговой нагрузки должны быть включены в расчеты сейсмической статической нагрузки.

Вес, присвоенный уровню крыши:

W _крыша = (32 фунта на фут) (75 футов) (100 футов) + (20%) (40 фунтов на квадратный фут) (75 футов) (100 футов) = 300000 фунтов

Вес, присвоенный всем остальным уровням, следующий:

W _i = (80 фунтов на фут) (75 футов) (100 футов) = 600000 фунтов

Общая статическая нагрузка составляет:

W _Всего = 300000 фунтов + (4) (600000 фунтов) = 2700 тыс.

Расчет коэффициента сейсмической реакции C _s .

Следовательно, C _s = 0,021> 0,01

Определите сейсмический сдвиг основания V .

В = C _с Вт = (0,021) (2700 тысяч фунтов) = 56,7 тыс.

Рассчитайте боковую силу, приложенную к четвертому этажу.

2.1.4.5 Гидростатическое давление и давление земли

Подпорные конструкции должны быть спроектированы с учетом опрокидывания и скольжения, вызываемых гидростатическим давлением и давлением грунта, чтобы обеспечить устойчивость их оснований и стен.Примеры подпорных стен включают гравитационные стены, консольные стены, контрфорсированные стены, резервуары, переборки, шпунтовые сваи и другие. Давление, создаваемое удерживаемым материалом, всегда перпендикулярно контактирующим с ними поверхностям удерживающей конструкции и изменяется линейно с высотой. Интенсивность нормального давления р и равнодействующая сила P на удерживающей конструкции рассчитывается следующим образом:

Где

γ = удельный вес удерживаемого материала.

ℎ = расстояние от поверхности удерживаемого материала и рассматриваемой точки.

2.1.4.6 Разные нагрузки

Существует множество других нагрузок, которые также можно учитывать при проектировании конструкций в зависимости от конкретных случаев. Их включение в сочетания нагрузок будет основано на усмотрении проектировщика, если предполагается, что в будущем они окажут значительное влияние на структурную целостность. Эти нагрузки включают тепловые силы, центробежные силы, силы из-за дифференциальной осадки, ледовые нагрузки, нагрузки от затопления, взрывные нагрузки и многое другое.

2.2 Сочетания нагрузок при проектировании конструкций

Конструкции

разработаны с учетом требований как прочности, так и удобства эксплуатации. Требование прочности обеспечивает безопасность жизни и имущества, а требование эксплуатационной пригодности гарантирует удобство использования (людей) и эстетику конструкции. Чтобы соответствовать указанным выше требованиям, конструкции проектируются на критическую или самую большую нагрузку, которая будет действовать на них. Критическая нагрузка для данной конструкции определяется путем объединения всех различных возможных нагрузок, которые конструкция может нести в течение своего срока службы.В разделах 2.3.1 и 2.4.1 документа ASCE 7-16 представлены следующие сочетания нагрузок для использования при проектировании конструкций с использованием методов расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и расчета допустимой прочности (ASD).

Для LRFD комбинации нагрузок следующие:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L _r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L _r или S или R ) + ( L или 0.5 Вт )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0,5 ( L _r или S или R )

5.0.9 D + 1.0 W

Для ASD комбинации нагрузок следующие:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L _r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0.75 ( L _R или S или R )

5. D + (0,6 Вт )

где

D = статическая нагрузка.

L = временная нагрузка из-за занятости.

L _r = постоянная нагрузка на крышу.

S = снеговая нагрузка.

R = номинальная нагрузка из-за начальной дождевой воды или льда, без учета затопления.

Вт = ветровая нагрузка.

E = сейсмическая нагрузка.

Пример 2.6

Система пола, состоящая из деревянных балок, расположенных на расстоянии 6 футов друг от друга по центру, и деревянной обшивки с гребнем и пазом, как показано на рисунке 2.8, выдерживает статическую нагрузку (включая вес балки и обшивки) 20 фунтов на квадратный фут и временную нагрузку. 30 фунтов на квадратный фут. Определите максимальную факторную нагрузку в фунтах / футах, которую должна выдержать каждая балка перекрытия, используя комбинации нагрузок LRFD.

Рис. 2.8. Система полов.

Решение

Собственная нагрузка D = (6) (20) = 120 фунт / фут

Переменная нагрузка L = (6) (30) = 180 фунтов / фут

Определение максимальных факторизованных нагрузок W _u с использованием комбинаций нагрузок LRFD и пренебрежением членами, не имеющими значений, дает следующее:

W _u = (1,4) (120) = 168 фунтов / фут

W _u = (1,2) (120) + (1,6) (180) = 288 фунтов / фут

W _u = (1.2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W _u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W _u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W _u = (0,9) (120) = 108 фунтов / фут

Регулирующая факторная нагрузка = 288 фунтов / фут

2.3 Ширина и площадь притока

Зона притока — это зона нагрузки, на которую будет воздействовать элемент конструкции. Например, рассмотрим внешнюю балку B1 и внутреннюю балку B2 односторонней системы перекрытий, показанной на рисунке 2.9. Входная ширина для B1 — это расстояние от центральной линии луча до половины расстояния до следующего или соседнего луча, а подчиненная область для луча — это область, ограниченная шириной подчиненного элемента и длиной луча, как заштриховано на рисунке. Для внутренней балки B2-B3 ширина притока W _T составляет половину расстояния до соседних балок с обеих сторон.

Рис. 2.9. Площадь притока.

2,4 Сферы влияния

Зоны влияния — это зоны нагружения, которые влияют на величину нагрузок, переносимых конкретным элементом конструкции.В отличие от притоков, где нагрузка в пределах зоны воспринимается элементом, все нагрузки в зоне влияния не поддерживаются рассматриваемым элементом.

2,5 Снижение динамической нагрузки

Большинство кодексов и стандартов допускают снижение временных нагрузок при проектировании больших систем перекрытий, поскольку очень маловероятно, что такие системы всегда будут поддерживать расчетные максимальные временные нагрузки в каждом случае. Раздел 4.7.3 стандарта ASCE 7-16 позволяет снизить временные нагрузки для стержней с зоной воздействия A _I ≥ 37.2 м ² (400 футов ² ). Площадь влияния — это произведение площади притока и коэффициента элемента динамической нагрузки. Уравнения ASCE 7-16 для определения приведенной временной нагрузки на основе зоны влияния следующие:

где

L = уменьшенная расчетная временная нагрузка на фут ² (или м ² ).

≥ 0,50 L _o для конструктивных элементов, поддерживающих один пол (например, балки, фермы, плиты и т. Д.).

≥ 0,40 L _o для конструктивных элементов, поддерживающих два или более этажа (например, колонны и т. Д.).

Никакое уменьшение не допускается для динамических нагрузок на пол более 4,79 кН / м ² (100 фунтов / фут ² ) или для полов общественных собраний, таких как стадионы, зрительные залы, кинотеатры и т. Д., Поскольку существует большая вероятность того, что такие этажи будут перегружены или использованы как гаражи.

L _o = несниженная расчетная временная нагрузка на фут ² (или ² м) из таблицы 2.2 (Таблица 4.3-1 в ASCE 7-16 ).

A _T = площадь притока элемента в футах ² (или м ² ).

K _LL = A _I / A _T = коэффициент элемента динамической нагрузки из таблицы 2.14 (см. Значения, указанные в таблице 4.7-1 в ASCE 7-16 ).

A _I = K _LL A _T = зона влияния.

Таблица 2.14. Коэффициент динамической нагрузки элемента.

Строительный элемент	К LL
Внутренние колонны и внешние колонны без консольных плит	4
Наружные колонны с консольными перекрытиями	3
Угловые колонны с консольными перекрытиями	2
Балки межкомнатные и кромочные без консольных плит	2
Все остальные элементы, включая панели в двусторонних плитах	1

Пример 2.7

В четырехэтажном школьном здании, используемом для классных комнат, колонны расположены, как показано на Рисунке 2.10. Нагрузка конструкции на плоскую крышу оценивается в 25 фунтов / фут ² . Определите уменьшенную временную нагрузку, поддерживаемую внутренней колонной на уровне земли.

Рис. 2.10. Четырехэтажное здание школы.

Решение

Любая внутренняя колонна на уровне земли выдерживает нагрузку на крышу и временные нагрузки на втором, третьем и четвертом этажах.

Площадь притока внутренней колонны A _T = (30 футов) (30 футов) = 900 футов ²

Временная нагрузка на крышу составляет F _R = (25 фунтов / фут ² ) (900 футов ² ) = 22500 фунтов = 22,5 k

Для динамических нагрузок на перекрытие используйте уравнения ASCE 7-16 , чтобы проверить возможность уменьшения.

L _o = 40 фунтов / фут ² (из таблицы 4.1 в ASCE 7-16 ).

Если внутренняя колонна K _LL = 4, то зона влияния A ₁ = K _LL A _T = (4) (900 футов ² ) = 3600 футов ² .

Так как 3600 футов ² > 400 футов ² , временная нагрузка может быть уменьшена с помощью уравнения 2.14 следующим образом:

Согласно таблице 4.1 в ASCE 7-16 , приведенная нагрузка как часть неуменьшенной временной нагрузки на пол для классной комнаты равна Таким образом, приведенная временная нагрузка на пол составляет:

F _F = (20 фунтов / фут ² ) (900 футов ² ) = 18000 фунтов = 18 кг

Общая нагрузка, воспринимаемая внутренней колонной на уровне земли, составляет:

F _Итого = 22.5 к + 3 (18 к) = 76,5 к

Краткое содержание главы

Структурные нагрузки и системы нагружения: Конструкционные элементы рассчитаны на наихудшие возможные сочетания нагрузок. Некоторые нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, кратко описаны ниже.

Постоянные нагрузки : Это нагрузки постоянной величины в конструкции. Они включают в себя вес конструкции и нагрузки, которые постоянно прилагаются к ней.

Живые нагрузки : Это нагрузки различной величины и положения.К ним относятся подвижные грузы и нагрузки из-за занятости.

Ударные нагрузки : Ударные нагрузки — это внезапные или быстрые нагрузки, прикладываемые к конструкции в течение относительно короткого периода времени по сравнению с другими нагрузками на конструкцию.

Дождевые нагрузки : Это нагрузки из-за скопления воды на крыше после ливня.

Ветровые нагрузки : Это нагрузки из-за давления ветра на конструкции.

Снеговые нагрузки : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию скопившимся снегом на крыше.

Нагрузки от землетрясений : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию движением грунта, вызванным сейсмическими силами.

Гидростатическое давление и давление грунта : Это нагрузки на подпорные конструкции из-за давлений, создаваемых удерживаемыми материалами. Они линейно меняются с высотой стен.

Сочетания нагрузок: Двумя методами проектирования зданий являются метод расчета на основе коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и метод расчета допустимой прочности (ASD).Некоторые комбинации нагрузок для этих методов показаны ниже.

LRFD:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L _r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L _r или S или R ) + ( L или 0,5 W )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0.5 ( L _R или S или R)

5.0.9 D + 1.0 W

ASD:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L _r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0,75 ( L _r или S или R )

5. D + (0,6 Вт )

Список литературы

ACI (2016 г.), Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14), Американский институт бетона.

ASCE (2016), Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций, ASCE 7-16, ASCE.

ICC (2012), Международные строительные нормы и правила, Международный совет по нормам.

Практические задачи

2.1 Определите максимальный факторный момент для балки крыши, подверженной следующим эксплуатационным нагрузкам:

M _D = 40 psf (статический момент нагрузки)

M _{L r} = 36 psf (момент нагрузки на крышу)

M _s = 16 psf (момент снеговой нагрузки)

2.2 Определите максимальную факторную нагрузку, которую выдерживает колонна, подверженная следующим эксплуатационным нагрузкам:

P _D = 500 тысяч фунтов (статическая нагрузка)

P _L = 280 тысяч фунтов (постоянная нагрузка на пол)

P _S = 200 тысяч фунтов (снеговая нагрузка)

P _E = ± 30 тысяч фунтов (землетрясение)

P _w = ± 70 тысяч фунтов (ветровая нагрузка)

2.3 Типичная планировка композитной системы перекрытий из железобетона и бетона в здании библиотеки показана на рисунке P2.1. Определите статическую нагрузку в фунтах / футах, действующую на типичную внутреннюю балку B 1– B 2 на втором этаже. Все лучи имеют размер Вт 12 × 44, расстояние между ними составляет 10 футов в секунду. Распределенная нагрузка на второй этаж:

Пескоцементная стяжка толщиной 2 дюйма	= 0.25 фунтов / кв. Дюйм
Железобетонная плита толщиной 6 дюймов	= 50 фунтов / кв. Дюйм
Подвесной потолок из металлических реек и гипсокартона	= 10 фунтов / кв. Дюйм
Электромеханические услуги	= 4 фунта / кв. Дюйм

Типовой план этажа

Рис.P2.1. Композитная система перекрытий из стали и бетона.

2.4 План второго этажа здания начальной школы показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3, за исключением того, что потолок представляет собой акустическую древесноволокнистую плиту с минимальной расчетной нагрузкой 1 фунт / фут. Все балки имеют размер W, 12 × 75, вес 75 фунтов / фут, а все балки — W 16 × 44, с собственным весом 44 фунта / фут. Определите статическую нагрузку на типичную внутреннюю балку A 2- B 2.

2.5 Схема второго этажа офисного помещения представлена ​​на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3. Определите общую статическую нагрузку, приложенную к внутренней колонне B 2 на втором этаже. Все балки W 14 × 75, а все балки W 18 × 44.

2.6 Четырехэтажное больничное здание с плоской крышей, показанное на рисунке P2.2, имеет концентрически скрепленные рамы в качестве системы сопротивления поперечной силе. Вес на каждом уровне пола указан на рисунке.Определите сейсмический сдвиг основания в тысячах фунтов с учетом следующих расчетных данных:

S ₁ = 1,5 г

S _s = 0,6 г

Класс площадки = D

Рис. P2.2. Четырехэтажное здание с плоской крышей.

2.7 Используйте ASCE 7-16 для определения снеговой нагрузки (psf) для здания, показанного на рисунке P2.3. Следующие данные относятся к зданию:

Снеговая нагрузка на грунт = 30 фунтов / кв. Дюйм

Крыша полностью покрыта битумной черепицей.

Угол наклона крыши = 25 °

Открытая местность

Категория размещения I

Неотапливаемое сооружение

Рис. P2.3. Образец кровли.

2.8. В дополнение к расчетной снеговой нагрузке, рассчитанной в практической задаче 2.7, крыша здания на рисунке P2.3 подвергается статической нагрузке 16 фунтов на квадратный фут (включая вес фермы, кровельной доски и асфальтовой черепицы) по горизонтали. самолет. Определите равномерную нагрузку, действующую на внутреннюю ферму, если фермы имеют 6 футов-0 дюймов в центре.

2.9 Ветер дует со скоростью 90 миль в час на закрытое хранилище, показанное на Рисунке P2.4. Объект расположен на ровной местности с категорией воздействия B. Определите давление скорости ветра в psf на высоте карниза объекта. Топографический коэффициент равен K _zt = 1.0.

Рис. P2.4. Закрытая сторга.

Первичные нагрузки

Первичные нагрузки

Первичные нагрузки

---

Нагрузка на строительную конструкцию может принимать самые разные формы.Во многих случаях точная загрузка не вписывается в определенную категорию. Тем не менее, нагрузки обычно можно рассматривать как первичные или вторичные. Первичная загрузка обычно включает материалы, из которых строится конструкция. был построен, обитатели, их мебель, непосредственное влияние различных типичные погодные условия, а также уникальные испытанные условия нагрузки во время строительства, экстремальных погодных условий и природных катастроф. Вторичный нагрузки — это нагрузки из-за изменений температуры, эксцентриситета конструкции, усадка конструкционных материалов, оседание фундамента и т. д. нагрузки.Основное внимание в этом курсе будет уделяться основным нагрузкам. Несмотря на тот факт, что следует учитывать каждую нагрузку и комбинацию нагрузок чтобы уменьшить вероятность разрушения конструкции, определение строительные нагрузки остаются статистическим упражнением. Каждая нагрузка не может быть предвиденным; таким образом, очень важно определить наихудший сценарий, в котором разумно предположить, что нужно воздействовать на конструкцию.

Первичные нагрузки делятся на две широкие категории в соответствии с способ их воздействия на конструкцию или структурный элемент.Эти МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ и ЖИВЫЕ НАГРУЗКИ.

МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ
Непрерывные нагрузки — это нагрузки, которые считаются действующими постоянно; Они «мертвы», неподвижны и не могут быть удалены. Собственный вес элементов конструкции обычно обеспечивает наибольшую часть мертвых нагрузка на здание. Это явно будет зависеть от фактических выбранных материалов. Постоянные неструктурные элементы, такие как кровля, пол, трубы, воздуховоды, внутренние перегородки, оборудование систем экологического контроля, лифт машины и все другие строительные системы в здании также должны быть включенным в расчет общей статической нагрузки.Офисное оборудование или мебель, которая может считаться постоянной в глазах пользователя не являются частью мертвых расчетов. Мертвые нагрузки представлены красная стрелка на иллюстрации.

Величину собственных нагрузок здания обычно можно определить. с погрешностью всего 5%. Свойства строительных материалов часто сведены в таблицы и опубликованы авторами учебников и производителями. Всегда очень важно быть в курсе изменений в строительные материалы.Свойства строительных материалов различаются из-за быстро меняющийся рынок. Самозагрузка или собственный вес из-за этих материалы часто выражаются в единицах веса в кН / _м 3 или фунты / _футов 3. Обратите внимание, что эти единицы даны в единицах силы, не масса.

Обычно необходимо перевести единицу веса в нагрузку на единицу. площадь (psf) или нагрузка на единицу длины (plf) для завершения структурного анализ конструктивного элемента. Это довольно просто определяется, взяв объем (площадь поперечного сечения, умноженная на длину) элемента умножить на единицу веса материала и распределить его по длина элемента.Поскольку собственный вес выражать в с точки зрения нагрузки на единицу длины, обычно берется только поперечное сечение площадь и умножает ее на единицу веса. Общий собственный вес Затем член будет определяться путем умножения этого значения на длину. Собственная нагрузка на пол или крышу обычно выражается в единицах нагрузки. на единицу площади (т.е. фунтов на квадратный фут или килограмм ньютонов на квадратный метр).

Общая статическая нагрузка на здание определяется сложением всех различных статических нагрузок на элементы здания.Это важно держите блоки в стороне, когда постоянные нагрузки на балку (PLF) сочетаются с полом или собственные нагрузки на крышу (psf).

НАГРУЗКИ
Структуры обычно имеют функцию. Функция является частью программы для которых выполнен дизайн. Однако точные функции, которые придется выдерживать в течение всего срока службы конструкции не полностью предсказуемо. Таким образом, были установлены строительные нормы и правила, в которых «предсказать» разумную нагрузку, для которой следует проектировать определенный тип пространства. Текущие нагрузки — это переходные нагрузки. и может меняться по величине. Они включают в себя все предметы, найденные в здании. в течение жизни (люди, диваны, пианино, сейфы, книги, машины, компьютеры, машины или хранящиеся материалы), а также внешние воздействия окружающей среды например, нагрузки из-за солнца, земли или погоды. Ветровые и землетрясения нагрузки помещены в особую категорию поперечных временных нагрузок в связи с серьезность их воздействия на здание и их способность вызвать разрушение.

Есть надежда, что срок службы большинства зданий будет выходить за рамки первоначально предполагаемое использование здания. Практически невозможно спрогнозировать все возможные варианты использования любой данной конструкции перед сносом. Если и когда здание будет использоваться по назначению кроме оригинального дизайна, вместимость здания для его нового использование должно быть определено. Поскольку совокупность знаний о поведении зданий всегда увеличивается, здание, которое могло быть спроектировано согласно последней информации о загрузке в течение одного года, может не удовлетворить требования несколько лет спустя.Это особенно характерно для последствия землетрясения.

Величины временных нагрузок трудно определить одним и тем же степень точности, которая возможна при статических нагрузках. Вероятный максимум значение временных нагрузок было определено исследованиями и включено в национальные строительные нормы и правила. Обычно это минимальная расчетная нагрузка на единицу площади. Строительство коды также предусматривают снижение нагрузки при определенных условиях. В качестве примера, полные временные нагрузки, скорее всего, возникнут не на каждом этаже многоэтажного здание в то же время.Следовательно, расчетная временная нагрузка для некоторых из колонны и фундамент можно уменьшить. Строительные нормы и правила по всему миру не согласны с величиной соответствующих расчетных значений временной нагрузки. Очень важно, чтобы разработчик нашел время, чтобы определить установленные значения. вниз в местных строительных нормах и правилах. Это юридические документы и ДОЛЖНЫ быть последовал.

Комбинации нагрузок При рассмотрении возможных комбинаций эти две категории нагрузки, вероятность возникновения определенных нагрузок одновременно считаются равными нулю.Одной из таких комбинаций может быть максимальная нагрузка толпой, мокрый и тяжелый снег, тайфун силой девять баллов, бушующий адский огонь и землетрясение. Вполне возможно, что два из первых трех могли произойти как землетрясения, но не все четыре одновременно. Таким образом, нужно только рассмотреть разумные комбинации нагрузок.

---

Стол 17-1. Общие веса массивных строительных материалов

Материал Ед. Вес Алюминий 24 кН / м 3 Кирпичи (широкий вариант) 22 кН / м 3 Бетон 24 кН / м 3 Легкий бетонный блок 12 (сред.) кН / м 3 Сталь 70 кН / м 3 Древесина 6 кН / м 3 Таблица 17-2. Общие веса листовых строительных материалов

Материал Unit Wt Акустическая потолочная плитка 0,1 кН / м 2 Алюминиевое кровельное покрытие 0.04 кН / м 2 Стекло 0,1 кН / м 2 Гипсокартон 0,15 (средн.) КН / м 2 Стальная кровельная пленка 0,15 кН / м 2 Деревянные половые доски 0,15 кН / м 2 Таблица 17-3.Общие нагрузки на перекрытие

Пространство Штучная нагрузка Художественная галерея 4,0 кН / м 2 Стержни 5,0 кН / м 2 Парковочные конструкции 2,5 кН / м 2 Аудитории 3,0 кН / м 2 Танцевальные залы 5.0 кН / м 2 Офисы 5,0 кН / м 2 Частный дом 1,5 кН / м 2 Театры (фиксированные сиденья) 4,0 кН / м 2 На основе BS 6399: Часть 1: 1984 Авторские права © 1995, 1996 г. Крис Х. Любкеман и Дональд Петинг

(PDF) ОБЗОР ИНТЕНСИВНОСТИ НАГРУЗОК НА ПЛИТЫ ПОЛА RCC-I

[3] Британский стандартный свод правил CP — 3, «Загрузка», 1952.

[4] Постановления Совета графства Лондон для железобетонных конструкций,

1952.

[5] Британский институт стандартов, CP 110, «Использование бетона в конструкциях», часть — I,

Проектирование, материалы и Качество изготовления, 1972 г.

[6] Британский стандартный свод правил CP — 3, «Основные данные для проектирования

зданий, нагрузка», глава V, 1972 г.

[7] «Минимальные расчетные нагрузки для зданий и прочего. Конструкции », ANSI A58.1-1982,

Американский национальный институт стандартов, Нью-Йорк, 1982.

[8] «Стандартные спецификации для автомобильных мостов», 13-е издание Американская ассоциация

государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO), Вашингтон, 1982 г.

[9] Руководство по железнодорожному машиностроению, Американская ассоциация инженеров железнодорожного транспорта

( AREA), Вашингтон, 1973.

[10] Индийский стандартный свод правил работы с обычным и железобетонным покрытием, IS

456: 1964.

[11] Мир Мунвар Хуссейн Талпур, «Механическое поведение повторно прокатанной арматуры

стальных стержней», исследования проводятся в MUCET, Навабшах, для степени

M.Фил.

[12] Уиллаим Э. Саул, Ф., ASCE и Кристофер Ю. Туан, А. М. ASCE, «Обзор

действующих нагрузок, вызванных движением человека», Журнал структурной инженерии, том.

112, № 5, стр. 995–1004, май 1986 г.

[13] Бахманн, Х., «Вибрация строительных конструкций, вызванная деятельностью человека,

Исследование случаев гимназии», Технический перевод, № 250 для Отдела

Строительных исследований, Национальный исследовательский совет Канады, Оттава, Канада, 1984,

стр.(Оригинальный изд. Schweizer Ingenieur and Architekt, Volume 101, No. 6, pp.

104-110, 1983).

[14] Гериманн, Л. Ф. и Клайбер, Ф. В., «Динамическая сила, индуцированная зрителями»,

Журнал структурного отдела, ASCE, Vol. 104, No. ST2, стр. 348 — 351, февраль,

1978.

[15] Перника, Г., «Динамические рабочие нагрузки на каменный бетон», Canadian Journal of Civil

Engineering, Vol. 10, No. 2 pp. 191, 1983.

[16] Уэйд С., «Слишком низкий код нагрузки для кого», Новый инженер-строитель, Vol.

1981.

[17] Бобровски, Дж., Бардхэм-Рой, Б. К., и Масиак, Т., «Проектирование и анализ конструкции трибуны

», Инженер-конструктор, Том. 52, No. 2, London, England,

pp. 37-56, Feb., 1974.

---

МАСТЕРСКАЯ — ЗАМЕЧАНИЯ ПО НАГРУЗКЕ НА ПОЛ

Мастерская = 2,1 м x 2,1 м

Балки перекрытия проходят через пролет помещения 3.2 м

НИЖНИЙ ДОМ

---

Моя мастерская находится в маленькой спальне на первом этаже. Комната над гостиной.
Я должен быть осторожен и не перегружать пол. Если я перегружу пол, он, вероятно, не рухнет, но я уверен, что балки изгибаются сверх проектных ограничений и влияют на нижний потолок. Итак, я помнил о весах, которые я ввожу в спальню.

Вот несколько случайных заметок и отрывков из сети, которые могут вам пригодиться, если вы находитесь в аналогичном положении.

---

Согласно BS6399-1, 1996 (Нагрузка для зданий), жилое строение должно быть спроектировано для распределенная нагрузка 1,5 кН / м2 и точечная нагрузка 1,4 кН.

1 NEWTON — это сила, необходимая для придания массе 1 кг ускорения 1 м / с / с (1 м / с2)
1 NEWTON = 1 кг * (M / S2)

F = MA

Если ускорение происходит под действием силы тяжести тогда

F = M * 9.81 м / с2

1,5 кН = M * 9,81
1,5 * 1000 = M * 9,81
M = 1500 / 9,81 = 153 кг

Если размер комнаты 2,13 м * 2,13 м, то максимально допустимый вес составляет

Максимальный вес = Площадь * 153 кг
Максимальный вес = 2,1 * 2,1 * 153
Максимальный вес = 4,41 * 153
Максимальный вес = 674 кг (равномерно распределен по всей площади!)

Если размер комнаты 2,1 м * 3,2 м, то максимально допустимый вес составляет

Максимальный вес = Площадь * 153 кг
Максимальный вес = 2,1 * 3,2 * 153
Максимальный вес = 6,72 * 153
Максимальный вес = 1028 кг (равномерно распределен по всей площади!)

---

Фрезерный станок весит 300 кг
Токарный станок весит 200 кг Общий вес
= 500 кг
вес 500 кг должен быть распределен по площади, так что 1.Нагрузка 5 кН / м2 не превышена.
: вес 500 кг должен быть распределен по площади, чтобы не превышалась нагрузка 153 кг / м2.
, следовательно,
Площадь = 500/153
Площадь = 3,27 м2
нагрузка 500 кг должна быть равномерно распределена на площади 3,27 м2.
скажем, что мы построим небольшой деревянный перемычку, которая будет использоваться для распределения нагрузки.
, если ширина комната составляет 2,1 м, тогда длина диафрагмы должна составлять 3,27 / 2,1 = 1,56 м.
, следовательно, диаметр 2,1 м * 1,56 м будет распределять нагрузку по площади 3,27 м 2.

лучше всего удерживает нагрузки ближе к концам балок, которые несут на опорной стене.

---

со временем чрезмерная статическая нагрузка приведет к прогибу балок, возможно, сверх проектных ограничений.
со временем чрезмерная статическая нагрузка на балки помещения может привести к оседанию стены и ее растрескиванию.

---

Безопасно ли ставить груз весом 250 кг на деревянный первый этаж дома?

Согласно BS6399-1, 1996 (Нагрузка для зданий), жилое строение должно быть спроектировано для распределенная нагрузка 1.5 кН / м2 и точечная нагрузка 1,4 кН.

Учтите, действует ли нагрузка на одну точку.
Сила от этого составляет 250 * 10 = 2500 Н, что составляет 2,5 кН (ошибка, это приблизительное значение).
Значит, пол не выдержит такой высокой нагрузки.

Учтите, если нагрузка распределяется по площади.
Если мы можем иметь 1,5 кН / м2, то для нагрузки 2,5 кН вам потребуется, чтобы она действовала на площади 2,5 / 1,5 = 1,67 м2.
Итак, пока он действует на площади 1,67 м2, все будет в порядке.

NB. Если у него, скажем, четыре опоры, то вам также необходимо проверить точечную нагрузку на каждой опоре.
2,5 / 4 = 0,63 кН, что намного меньше 1,4 кН, так что все будет в порядке.

Степень гражданского строительства (конструкции относятся к гражданским)
BS6399-1 (Британский стандарт нагрузки для зданий)

---

Офисные конструкции, спроектированные для 100psf
Парковочные конструкции, спроектированные для 50psf
UBC, IRC Таблица 16-A Равномерные и сосредоточенные нагрузки

---

непроверенных комментариев =

Многое зависит от того, как вы распределяете вес.
Например, вес у стен явно лучше, т.к. точка опоры ближе.
Как показывает практика, подойдет вес около 130 кг на квадратный метр.
Итак, 3,2м2 уйдет 416кг? непроверенные

---

непроверенные комментарии =

Если расчетная нагрузка составляет 1,5 кН / м2, то:

1,5 кНм2 = 150 кгм2. Следовательно, 3,2 м2 займет 480 кг
. Помещение 2,13 м x 2,13 м = 4,54 м2. Следовательно, на 4,54 м2 уйдет 681 кг. GULP

---

совет продавца водяной кровати!
Вес водяной кровати (кровать 160 x 200 x 020 см весит 640 кг), создаст нагрузку на многие половицы.Но поскольку водяная кровать составляет 35-42 кв. Фута. по размеру, нагрузка на пол составляет 40 фунтов / кв. футов или меньше, а нагрузка не более беспокойство, чем холодильник или заполненная ванна. [цитата необходима]
Многие современные нормы требуют минимальной нагрузки на пол 150 фунтов / кв. футов (ммм 150 фунтов ??)

---

вопрос:
водяной слой имеет разминирование 1,83 м X 2,13 м X 0,229 м. 3.2

Вес = 8748 Н
ВСТРЕЧАЙСЯ ОТ КРОВАТИ !!!

---

непроверенный комментарий:
КАКОЙ ВЕС ПОЛИВ?
Зависит от размера и стиля кровати.
Он может варьироваться от 200 фунтов до 1800 фунтов (от 90 кг до 800 кг).
Модели диванов с мягкими стенками легче, чем модели с жесткими стенками.
Глубокий двуспальный диван с мягкими стенками эквивалентен весу 5-6 взрослых.
Сколько весит водяная кровать?
Водная кровать может весить до 1500 фунтов, но поскольку вес распределяется по большой площади, вес
не имеет значения.
Водяная кровать весит меньше квадратного метра, чем холодильник.
Любой дом, построенный в соответствии с современными строительными нормами, без проблем выдерживает вес водяной кровати.

---

вопрос:

Могу ли я поставить картотечный шкаф на первом этаже? (и я волнуюсь!)

ответ:
Нормальная несущая способность жилого этажа в современном здании составляет 40 фунтов на квадратный фут. для основного уровня и до недавнего времени 30 фунтов за квадратный фут для верхних этажей.
Используя эти цифры, ваш картотечный шкаф может весить 233 фунта, если его разместить на основном уровне, или 175 фунтов. если разместить на верхнем уровне.
Сказав это, есть несколько факторов, влияющих на ответ (извините, я не смог избежать каламбура.) Во-первых, это максимально допустимый вес, если ВЕСЬ ЭТАЖ был покрыт картотечными шкафами, заполненными файлами. Очевидно, что в вашей ситуации это не так, поэтому вы должны усреднить вес всех предметов в комнате. и все пустое пространство вместе, что означает, что фактический вес на квадратный фут будет намного меньше, чем 40 фунтов на квадратный фут (фунтов на квадратный фут).
Другими словами, средний этаж в комнате может выдержать в общей сложности около 4 000 фунтов.
Вторым важным фактором является то, что полы намного более прочны около опорной конечной точки лаги (балки) под полом, чем в середине пролета.
(Если вы не видите балки, они обычно проходят перпендикулярно половицам).
Если альков находится рядом с местом соединения балок с внешней стеной, для натяжения потребуется намного больше, чем 40 фунтов на квадратный фут. пол в этой конкретной области.
Наконец, существует смешивающий эффект несущих стен и «псевдо» несущих стен, которые являются стенами которые имеют вес случайно, но конструктивно не требуются.Чистый эффект всего этого обычно состоит в том, чтобы пол прочнее.
Тот факт, что это дом 1900 года, может увеличить или уменьшить ожидаемую силу. Если он как самый старый, Городские постройки, которые я видел, древесина, используемая для балок, значительно больше и плотнее, чем современные современные пиломатериалы, которые утверждали бы о большей прочности. Также второй этаж таких конструкций обычно бывает не менее прочным. в качестве основных уровней, что предполагает пропускную способность более 30 фунтов на квадратный фут на верхнем уровне. С другой стороны, старше балки и балки не подвергались «сортировке» выборочно и часто содержали более крупные сучки и один или два отдельные доски могут демонстрировать локальную слабость, которая может сделать пол локально менее прочным.

Итак, сколько будет весить ваш картотечный шкаф? По моим оценкам, если бы он был полностью заполнен бумажными файлами, он весил бы 622 фунта. что звучит много, но соответствует указанным выше факторам безопасности и весит всего два профессиональные футболисты.

Суть всего в том, что вероятность того, что ваш пол будет поврежден чрезмерной нагрузкой, практически равна нулю, хотя есть немного более высокая вероятность того, что пол может со временем провиснуть из-за явления, известного как «ползучесть», когда ячейки в древесных волокнах деформируются под нагрузкой без значительной потери (если таковая имеется) прочности конструкции.Если вы все еще обеспокоены, расположите картотечный шкаф в части пола рядом с несущими краями нижележащего балки или, возможно, используйте один из ящиков для хранения салфеток или других легких принадлежностей. Я понимаю, что мой ответ не является полностью научным, но я думаю, что это лучшее, что вы можете получить из колонки онлайн-советов. Если вы хотите получить более научный ответ, обратитесь к инженеру-строителю, который может использовать рулетку и поисковик, чтобы определить точную форму и размер скрытой конструкции пола и рассчитать максимальную нагрузку на учитывая часть этажа…но они будут взимать с вас стоимость трех картотек.

---

ТОП ГЛАВНАЯ

---

Пределы нагрузки на крышу здания | На главную

Автор: SF Gate Contributor Обновлено 25 февраля 2021 г.

Крыши находятся под сильным давлением. Чтобы оставаться неповрежденной и стоять на месте, крыша должна выдерживать нагрузки, как постоянные, так и временные, которые толкают ее вниз и вверх. Предел нагрузки, которую может выдержать данная крыша, определяется ее конкретной конструкцией, но ожидается, что типичные крыши выдержат несколько обычно ожидаемых нагрузок, таких как вес людей, работающих на ней.

Статическая нагрузка

По данным Министерства жилищного строительства и городского развития США, статическая нагрузка на крышу — это вес самой конструкции крыши вместе с любыми прочно прикрепленными материалами или конструкциями на крыше, поэтому она должна быть спроектирована следующим образом: прежде всего, чтобы поддержать себя. Собственная нагрузка типичной крыши с деревянным каркасом, покрытой асфальтом, составляет около 15 фунтов на квадратный фут. Нагрузка увеличивается при использовании более тяжелого рубероида. Кровля из глиняной черепицы может выдерживать статическую нагрузку до 27 фунтов на квадратный фут.

Живые нагрузки

Временная нагрузка на крышу — это вес любых временных объектов на крыше. Там, где снег не является проблемой, живая нагрузка может исходить от людей, работающих на крыше, и любого оборудования, которое они берут на крышу вместе с ними. Крыша должна быть способна выдерживать сумму своей статической нагрузки и любой ожидаемой временной нагрузки, поэтому крыша должна быть спроектирована с учетом предельной нагрузки, которая учитывает обе эти нагрузки. Ожидается, что типичная крыша выдержит динамическую нагрузку 20 фунтов на квадратный фут; эта минимальная живая нагрузка складывается в дополнение к статической нагрузке, которую должна нести крыша.

Подъемная нагрузка

Когда ветер ударяется о внешнюю стену здания, энергия ветра распространяется вверх и вниз вдоль стены. Движение ветра вверх создает подъемную нагрузку на крышу, и крыша должна быть способна противостоять этому подъему. Типичный предел подъемной нагрузки предполагает максимальную скорость ветра около 90 миль в час и ожидаемую нагрузку около 20 фунтов на квадратный фут. Большая часть этой нагрузки будет выдержана статической нагрузкой на крышу, толкающей вниз.

Коррекция уклона

При расчетах предельной нагрузки предполагается, что нагрузки равномерно направляются вниз на горизонтальную поверхность крыши.На круто наклонной крыше больший вес толкает вниз на относительно меньшую горизонтальную поверхность, поэтому пределы нагрузки на крышу необходимо отрегулировать, чтобы учесть эту разницу. На крыше с уклоном от 4 до 12 предел динамической нагрузки обычно регулируется в сторону понижения с 20 фунтов на квадратный фут до 15 фунтов на квадратный фут, чтобы учесть относительно большую статическую нагрузку на более крутой крыше.

Расчет нагрузки

Чтобы определить, какие элементы каркаса крыши подходят для проектируемого здания, вам сначала нужно определить нагрузки, как мертвые, так и живые, которые должна выдержать крыша, которую вы хотите построить.