Сбор нагрузок на фундамент: пример расчета, таблица
Схема ленточного фундаментаНа стадии проектирования строительства жилого дома для правильного определения геометрических размеров фундамента в обязательном порядке выполняется сбор нагрузок, действующих на конструкции здания. От того, насколько точно будет выполнен расчет, зависит общая несущая способность дома или сооружения, его долговечность и прочность. По результатам расчетных данных подбирается площадь фундамента, его конфигурация, глубина расположения нижней отметки. Существуют нормативные строительные документы (СНиП), в которых четко описан принцип составления сбора нагрузок и их предельно допустимые значения.
Содержание
Разновидность нагрузок
Конструкция фундамента находится под влиянием постоянных и временных нагрузок, значение которых зависит от многих факторов: климатического района застройки, видов грунтов основания, строительных материалов для основных конструкций стен, крыши, перекрытий.
Постоянные нагрузки
К постоянным видам нагрузок относятся:
- Собственный вес конструкций здания.
- Расчетные показатели давления грунтов на боковую поверхность ленточного фундамента.
- Давление от грунтовых вод.
При выполнении расчетов усилия от постоянного веса считаются самым серьезным видом нагрузки.
Временная нагрузка
Конструкция здания может подвергаться периодическим временным нагрузкам, таким как:
- Снеговая, показатель которой зависит от толщины снежного покрова в каждом конкретном регионе.
- Ветровая, определяемая по таблице усредненных показателей розы ветров в данной местности.
- Сейсмическая (для районов с повышенной сейсмичностью).
- От веса мебели в помещениях и перемещения людей.
Показатели временных нагрузок можно найти в ДБН В.1.2-2 2006 «Нагрузки и воздействия» в разделе 6 по таблице 6.2.
Учет необходимых параметров
Влияние грунтового основания на фундаментДля обеспечения надежности несущего основания необходимо грамотно и правильно произвести подсчет всех нагрузок от усилий и внешних факторов, влияющих на проектируемое здание.
Для успешного выполнения сбора нагрузок необходимо предусмотреть следующие параметры:
- Климатические условия места под застройку.
- Тип почвенных грунтов и их структурные особенности.
- Уровень горизонтальной линии грунтовых вод.
- Особенности конструкции здания, объема и вида материалов для строительства здания.
- Вид кровельной конструкции с материалами.
Все эти факторы служат исходными данными составления расчетной несущей способности ленточного фундамента.
Расчет несущего основания
Схема устройства ленточного фундаментаРасчет несущей способности ленточного фундамента можно производить двумя способами. Первый способ с применением сложных формул и точных расчетных показателей используют архитекторы и конструкторы при составлении проектной документации на строительство дома. Второй способ – более простой и понятный, рассчитанный на широкий круг желающих для самостоятельного подбора площади фундаментов. Этот вид расчета основан на использование таблиц с усредненными коэффициентами видов постоянных и временных нагрузок.
Глубина залегания
При проведении расчетов по сбору нагрузок на фундамент рекомендуется найти суммарный вес элементов конструкции и определить глубину залегания подошвы ленточной конструкции. Чтобы вычислить необходимую глубину залегания низа ленточного фундамента необходимо определить глубину промерзания грунта и сделать структурный анализ почвы. Для каждого региона существует свой показатель промерзания почвы, выведенный на основе длительных наблюдений и многолетнего опыта.
В строительстве принято закладывать ленточный фундамент на отметке ниже точки промерзания грунта.
Определение нижней отметки
Таблица 1. Глубина замерзания грунтов по регионам страныЧтобы легче было понимать принцип сбора исходных данных, рекомендуется обратить внимание на конкретный примерный расчет сбора нагрузок на несущую фундаментную конструкцию с помощью таблиц усредненных коэффициентов.
Например, требуется найти проектную отметку расположения подошвы фундамента жилого дома, расположенного в городе Курск.
Таблица 2. Уровень промерзания почвыТаблица помогает вычислить проектную глубину, на которой целесообразно размещать ленточный фундамент. Для выбранного участка строительства с глинистыми грунтами типа «супесь» искомое значение расположения нижней точки ленты фундамента равняет 3/4 табличного значения уровня промерзания грунтов.
Путем несложных арифметических вычислений определяется величина показателя:
120 см х 3/4 =120 см х 0,75 =90 см
Эта цифра показывает минимальную глубину заложения надежного фундамента, которая исключает риски деформации несущих конструкций из-за сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. По желанию застройщика, можно сделать и более заглубленный фундамент. Но и расчетной глубины, равной 90 см, будет вполне достаточно, чтобы получился прочный и надежный жилой дом.
Сбор нагрузок от кровельной конструкции
Расчетный коэффициент материала кровли для сбора кровельной нагрузкиКровельная нагрузка от собственного веса равномерно распределяется на несущие стены дома. Например, если жилой дом оборудован стандартной классической двухскатной крышей, в этом случае она будет опираться на две боковые противоположные крайние стены. Для определения кровельной нагрузки такого вида кровли следует произвести необходимый расчет, который удобно представить в табличном виде:
Пример сбора кровельной нагрузки:
№ | Наименование | Значение |
---|---|---|
1 | Длина стороны крыши | 10 м |
2 | Площадь кровли | 100 м2 |
3 | Материал покрытия | Черепица |
4 | Коэффициент из таблицы | 70 кг/м2 |
5 | Расчет кровельной нагрузки | 100м2 /10м х70 кг/м 2 =700 кг/м2 |
Суммарный вес от крыши на ленточный фундамент составит: 700 кг/м 2.
Усилия от снежной нагрузки
В зимнее время толщина снежного покрова может достигать максимального размера, который составляет 250–450 мм.
Вначале необходимо найти показатель снеговой нагрузки по табличным данным карты среднего снежного покрова.
Так как снег равномерно распределяется по всей площади крыши, то показатель снеговой нагрузки напрямую зависит от площади кровли.
В примерном расчете кровля 2-х скатная с уклоном в 45 градусов. Длину одного ската крыши с уклоном 45 градусов определяем по формуле:
Длина cката = (Длина кровли /количество скатов кровли): косинус 45 градусов.
Если подставить в расчет конкретные цифры примера, то получится следующие значения:
Длина cката = (10 м / 2): 0,525 = 9,52 м.
Теперь необходимо вычислить площадь кровли, которая зависит от длины ската, конька кровли и количества скатов крыши:
Площадь кровли = Длина cката х длина конька х количество скатов.
В нашем примере расчетная площадь кровли составляет:
S кровли=9, 52 метра х 10м х 2 =190, 4 м 2.
По справочной таблице 3 снеговой нагрузки находим средний коэффициент снеговой нагрузки для города Курск.
Табличное значение составляет 126 кг/м 2.Чтобы определить нагрузку от веса снега на ленточный фундамент необходимо знать площадь нагруженных стен фундамента: Р снега = (S кровли х коэффициент таблицы): S стен нагруженных фундаментов.
Крыша в нашем примере имеет два ската, значит, снеговую нагрузку воспринимают две стороны ленточного фундамента, длина которых составляет 10 м. Ширина ленточного фундамента 500 мм. Значит, площадь нагружаемых стен фундамента составляет:
(10м +10 м) : 0,5 м=10 м2.
В нашем примере снеговая нагрузка на фундамент составляет:
Р снега = (190,4 м2 х126 кг/м2): 10 м2=2399 кг.
Для удобства и наглядности все расчетные показатели удобно свести в таблицу, в которой видна вся цепочка промежуточных расчетов:
№ | Длина ската (уклон 45 град) | 9,52 м |
---|---|---|
1 | Площадь крыши | 190,4 м 2 |
2 | Снег, коэффициент для Курска | 126 кг/м 2 |
3 | Количество скатов | 2 |
4 | Площадь нагружаемых стен фундамента | 10м 2 |
5 | Снеговая нагрузка | 2399 кг |
Расчетная снеговая нагрузка на конструкцию ленточного фундамента составляет 2399 кг.
Нагрузки от веса этажного перекрытия
Усилие в виде давления от веса перекрытий дома передается на несущие стены и фундамент, поэтому расчет этажных нагрузок находится в прямой зависимости от их суммарной площади.
Таблица 4. Усредненный вес перекрытияВ нашем примере, в жилом доме имеется два перекрытия – одно из деревянного массива, а второе монолитная железобетонная плита. По табличным данным 4 определяем искомые показатели и производим дальнейшие расчеты.
Нагрузка от перекрытия 1, выполненного из сборных железобетонных элементов:
Площадь перекрытия = 10 м х 10 м = 100 м .
По таблице 4 находится коэффициент веса железобетонных плит перекрытия, равный 500кг/м 2.
Вычисляем нагрузку от веса перекрытия: 100м2 х 500 кг/м 2=50000 кг.
Нагрузку от перекрытия 2 из деревянных конструкций определяем аналогичным путем: Площадь перекрытия=10 м х10 м=100м2.
Коэффициент веса деревянных конструкций по табличным данным равен 150 кг/м2. Расчетная нагрузка от деревянного перекрытия составляет: 100м2 ж150 кг/м 2 =150000 кг
Суммарный вес нагрузок от перекрытия составляет: 50000 кг +150000 кг=65000 кг
Площадь нагружаемых стен фундамента составляет 10м2 (расчет снеговой нагрузки).
Зная это значение, можно найти нагрузку от веса перекрытий на 1 м2 площади фундамента: 65000 кг: 10 м2=6500 кг
Суммарный вес перекрытий 6500 кг на 1 м 2.
Нагрузки от стен дома
Чтобы вычислить показатель от собственного веса стен дома необходимо знать их объем и общий вес, который зависит от вида применяемого материала для кладки стен. Составляется таблица, в которой легко и наглядно можно увидеть весь путь подсчета данных.
Таблица 5. Усреднённый вес стен.Для расчета нагрузки от собственного веса стен здания необходимо выполнить следующие вычисления. Вначале определяем площадь стен здания. В нашем примере длина каждой стены составляет 10 м, высота 3 м. Находим периметр стен: Р = (10+10+10+10) м х 3 м=120 м2.
Для дальнейших расчетов потребуется значение объема стен здания. При толщине наружных стен 0,4 м объем стен составит:
V= 120 м2 х 0,4 м=48 м3. В качестве материала для стен используется пустотелый кирпич. В таблице усредненных показателей находим значение веса кирпича, равный 1400 кг/м3. Используя значение этого коэффициента и объема стен можно найти общую стеновую нагрузку: 48 м3 х1400 кг/м3=67200 кг.
Ширина ленточного фундамента составляет 500 мм. Периметр стен фундамента составляет 40 м.
Площадь стен фундамента:40 м х0,5 м=20м2.
Определяем стеновую нагрузку на 1 м2 фундамента: 67200 кг: 20 м2=3360 кг.
Результаты вычислений заносим в таблицу:
Сторона здания | 10 м | ||
---|---|---|---|
Периметр | 40 м | Коэффициент по таблице для кирпича | 1400 кг/м3 |
Высота стен | 3 м | Общий вес стен из кирпича | 67200 кг |
Площадь стен | 120 м2 | Площадь стен фундамента при ширине 500 мм | 20 м2 |
Объем стен при толщине стен 400 мм | 48 м2 | Расчетная нагрузка на 1 м2 фундамента | 3360 кг |
Сбор дополнительных усилий
Этот показатель учитывает собственный вес конструкции фундамента, который в виде равномерных нагрузок передается непосредственно на грунтовое основание. Для определения этого значения, необходимо знать объем фундамента и удельную плотность строительных материалов, из которых он изготовлен.
Таблица 6.Усредненный показатель плотности материалов
Для вычисления нагрузки от собственного веса ленточного фундамента используем значения предыдущих расчетов площади стен фундамента 20 м2 и отметки залегания фундамента 0,9 м. Определяем объем ленточного фундамента: 20 м2 х 0,9 м=18 м3.
По таблице усредненных показателей плотности материалов находим значение плотности фундамента из бетона на гранитном щебне, который равен 2300 кг/м3.Для определения нагрузки от собственного веса фундамента используем полученный объем стен фундамента и табличный коэффициент: 18 м2 х 2300 кг/м3 =41400 кг.
Чтобы узнать расчетную нагрузку на 1 м2 фундамента используется общая нагрузка от веса фундамента и площадь стен фундамента: 41400 кг: 20 м2=2079 кг/м2
Данные заносим в таблицу
№ | Площадь фундамента | 20 м2 |
---|---|---|
1 | Отметка залегания низа фундамента | 0,9 м |
2 | Объем фундамента | 18 м3 |
3 | Коэффициент плотности бетона | 2300 кг/м3 |
4 | Общая нагрузка на грунт | 41300 кг |
5 | Расчетная нагрузка на 1 м2 фундамента | 2065 кг/м2 |
Общая суммарная нагрузка на грунт составит 2065 кг/кв. м.
Как рассчитать нагрузку на фундамент: советы по расчету
Как рассчитать нагрузку на фундамент, можно понять, изучив имеющиеся на многих строительных сайтах программы расчета. Чтобы использовать эти программы, необходимо выполнить сбор всех усилий, передаваемых со всего дома.
Расчет нагрузки на фундамент следует выполнять для выбора конструкции основания под здание, несущая способность которого позволит выдерживать вес всего сооружения и передать его на грунт. Правильно посчитанная нагрузка на фундамент обеспечит равномерные осадки здания и надежную службу постройки на весь период эксплуатации.
Исследование грунтов
От характеристик грунта зависит и выбор типа фундаментаВ первую очередь на площадке строительства выполняются инженерно-геологические изыскания. В ходе этих работ изучают характеристики грунтов, которые будут воспринимать вес от здания. Также при выполнении этих изысканий определают глубину промерзания и наличие грунтовых вод на участке, выделенном под строительство.
Важными характеристиками, которые необходимо определить во время инженерно-геологических изысканий, являются прочность и несжимаемость грунтов. Также необходимо учитывать, что грунт бывает пучинистым и непучинистым. В первом случае обязательно фундамент должен быть спроектирован с установкой его подошвы ниже уровня промерзания.
Это позволит избежать выпирания грунта и давления его на фундамент.
Если под домом находятся скальные, обломочные или песчаные грунты, то заглубление фундамента ниже глубины промерзания не требуется. При залегании под зданием глины, супеси, суглинков и других материалов, которые могут в зимний период увеличиваться в объемах подошва обязательно должна находиться ниже глубина промерзания.
Ее можно определить для требуемого района по СНиП или другим нормативным документам.
Виды нагрузок на фундамент
Проектируя фундамент, рассчитайте постоянные и временные нагрузкиНагрузка на фундамент – это расчет как постоянного, так и временного давления. Рассчитывать постоянные нагрузки необходимо с учетом используемого материала. Временные нагрузки определают по принадлежности тому или иному климатическому району в зависимости от того, где происходит строительство.
К постоянным величинам относятся нагрузки от:
- стен;
- перекрытий;
- кровли;
- мебели;
- оборудования.
Для правильного их определения необходимо предварительно назначить размеры дома, его этажность, определить конструктивные решения и применяемые на основании этих решений материалы.
К временным показателям относятся нагрузки, которые возникают периодично в зависимости от времени года или от погодных условий:
- снеговая нагрузка;
- ветровая нагрузка.
Расчет усилий передаваемых от стен
Нагрузки на стены зависят от количества этажей и планируемой высоты потолковДля определения нагрузки от стен необходимо высчитать такие параметры, как количество этажей, их высота, размеры в плане.
То есть нужно знать длину, высоту и ширину всех стен в доме и путем перемножения этих данных определить общий объем стен, имеющихся в здании.
Далее объем здания умножают на удельный вес материала, используемого в качестве стен, согласно приведенной ниже таблице, и получают вес всех стен здания.
Затем вес здания делят на площадь опоры стен на фундамент. Перечисленные действия можно записать в следующем порядке:
- Определяем площадь стен S=AxB, где S- площадь, A – ширина, В – высота.
- Определяем объем стен V=SxT, где V-объем,S-площадь, T- толщина стен.
- Определяем вес стен Q=Vxg, где Q-вес, V-объем, g – удельный вес материала стены.
- Определяем удельную нагрузку,с которой стены здания давят на фундамент ( кг/м2) q=Q/s, где s-площадь опирания несущих конструкций на фундамент.
Материал стен | кПа | Кгс/м3 |
---|---|---|
С использованием утеплителя на деревянном каркасе или на каркасе из легкого профиля, обшитого листовым материалом | 3 | 300 |
Брус или бревно | 6 | 600 |
Стены газобетонные | 6 | 600 |
Шлакоблоки | 12 | 1200 |
Ракушечник | 15 | 1500 |
Пустотелый кирпич | 14 | 1400 |
Полнотелый кирпич | 18 | 1800 |
Расчет усилий, передаваемых от перекрытия
Перекрытия могут быть деревянными, монолитными, сборными из пустотных плит и металлическими. Расчет нагрузки на фундамент от перекрытий необходимо выполнить следующим образом: площадь перекрытия умножается на удельный вес материала,из которого оно изготовлено.
Удельный вес определяется по таблицам, имеющимся в СНиП и других нормативных документах, а также в документах, прилагаемых к материалам.
Нужно учитывать, что показатели веса одного кубического метра используемого материала могут отличаться в два раза, и больше. Так, например, вес одного кубического метра деревянного перекрытия, выполненного по деревянным балкам, составляет 100 кг, а такой же конструкции, но опирающейся на металлические балки – 200 кг. Вес 1 м3 пустотных железобетонных плит перекрытия будет равным 500 кг, а вес монолитного железобетонного перекрытия может быть равным от 1000 до 2500 кг.
Необходимо четко понимать, конструктивное решение, по которому будет выполнено перекрытие, и соответственно знать материалы, применяемые для выполнения этого решения.
Расчет усилий передаваемых от кровли
Кровля оказывает нагрузку на фундамент через опорыНагрузка от кровли перераспределяется на несущее основание через те конструкции, на которые кровля опирается. Для четырехскатной кровли их четыре, а двускатная кровля передает давление по двум несущим элементам.
Для определения значения давления кровли на несущее основание требуется отношение площади ее проекции к площади основания,на которое передается нагрузка от кровли, умножить на удельный вес кровельных материалов.
Удельный вес различных видов кровли, так же как и характеристики других материалов, можно найти в справочной или нормативной документации. Отличия веса используемого кровельного материала от аналогов не так значительны, как отличия веса материала, используемого для устройства перекрытий. Вес одного кубического метра кровельного материала составляет от 30 до 80 кг в зависимости от того, что используется: рубероид или керамическая черепица.
Расчет усилий, передаваемых от снега
Давление от снега передается на фундамент для дома вместе с давлением от кровли и через те же участки. Площадь крыши делится на рабочую площадь фундамента и умножается на удельную нагрузку от снега, которую определают по карте снеговых нагрузок в зависимости от региона строительства.
Эту карту можно найти в СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” Приложение 5, карта 1.
Расчет усилий от внутренней отделки и полезной нагрузки
На данном этапе необходимо рассчитать вес всего материала, использованного при внутренней отделке помещений, и массулюдей, оборудования и мебели, а затем сумму этих значений разделить на площадь.
Расчет усилий, передаваемых от фундамента на грунт
Порядок расчета следующий:
- Определяется объем фундамента умножением его высоты на толщину и на длину.
- Вычисляется масса умножением объема на плотность.
- Давление на грунт определяется делением массы на площадь основания несущей конструкции.
Расчет общего давления на грунт
Целью всех этих расчетов является подтверждение того, что усилия, передаваемые от здания на 1 см основания, не превышают предельно допустимого сопротивления грунта. Это значение можно определить, зная виды грунтов, залегающих под проектируемым сооружением.
Для того, чтобы дом в будущем не осел и не деформировался необходимо правильно рассчитать давление конструкции на грунтПод действием давления здания на грунт происходит его сжатие и неравномерное оседание всего дома. В результате этого процесса в несущих конструкциях дома происходят деформации и появляются трещины.
Для предотвращения этих негативных последствий необходимо на стадии предпроектной подготовки правильно подбирать материал, учитывая его удельный вес, и выполнять качественный расчет давления несущих строительных конструкций на грунт основания.
Для получения общей предельной нагрузки и определения возможности устройства дома принятой конструкции суммируются все результаты сбора нагрузок и определяется ее большее значение, которое будет на тех участках, где передается давление с кровли.
Это максимальное значение должно быть меньше условного расчетного сопротивления грунта, определенного по СНиП 2. 02.01-83 “Основания зданий и сооружений”.
Расчет нагрузки на колонну — Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и плиту
Содержание
Что такое колонна?Колонна является важным конструктивным элементом железобетонной конструкции, который помогает передавать нагрузку надстройки на фундамент .
Это вертикальный сжимаемый элемент, подвергающийся прямой осевой нагрузке, и его эффективная длина в три раза превышает его наименьший поперечный размер.
Когда элемент конструкции расположен вертикально и подвергается осевой нагрузке, называется колонной, а если он наклонен и горизонтален, называется подкосом.
Что такое Луч?Это важный конструктивный элемент рамной конструкции, который в основном воспринимает нагрузку, приложенную сбоку к оси балки. В основном это режим отклонения из-за изгиба.
Из-за приложенной нагрузки в точке опоры балки действуют силы реакции, и действие этих сил создает в ней поперечную силу и изгибающий момент , которые вызывают деформацию, внутренние напряжения и прогиб балки .
Его нижняя часть испытывает растяжение, а верхняя – растяжение; следовательно, в нижней части балки предусмотрена дополнительная сталь, чем в верхней.
Обычно балки классифицируются в соответствии с условиями их опоры, условиями равновесия, длиной, формой поперечного сечения и материалом.
Что такое стена?Это непрерывная вертикальная конструкция, которая разделяет или окружает пространство территории или здания, а также обеспечивает укрытие и безопасность. Обычно его строят из кирпичей и камней.
В здании в основном есть два типа стен: внешние стены и внутренние стены. Внешняя стена помогает обеспечить ограждение здания.
При этом внутренняя стена разделяет огороженную территорию на помещения необходимого размера. Внутренняя стена также известна как перегородка.
В здании стена помогает сформировать основную часть надстройки и помогает разделить внутреннее пространство, а также обеспечивает конфиденциальность, звукоизоляцию и противопожарную защиту.
Что такое плита?Плита является широко используемым конструкционным элементом, который формирует полы и крыши зданий. Это плоский элемент, глубина которого намного меньше его ширины и размаха.
Плита может поддерживаться каменными стенами, железобетонной балкой или непосредственно колонной. Он воспринимает обычно равномерно распределенные гравитационные нагрузки, действующие на его поверхность и передающие их на опору за счет сдвига, изгиба и кручения.
Расчет типов нагрузки на колонну, балку, стену и плитуСобственный вес колонны × Количество этажей
Собственный вес балки на погонный метр
Нагрузка на стену на погонный метр
Общая нагрузка на плиту = Постоянная нагрузка (из-за хранения мебели и другие вещи) + Живая нагрузка (из-за движения человека) + собственный вес
Помимо вышеуказанной нагрузки, колонны также испытывают изгибающие моменты, учитываемые в окончательном проекте.
Наиболее продуктивным способом проектирования конструкций является использование современного программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как Staad pro и Etabs.
Эти инструменты помогают избежать длительных и утомительных ручных расчетов при проектировании конструкций. Это настоятельно рекомендуется в настоящее время в области структурного дизайна.
Для профессиональных работ по проектированию конструкций существуют некоторые фундаментальные допущения, которые мы учитываем при расчетах нагрузки на конструкцию.
Расчет нагрузки на колоннуМы знаем, что плотность бетона составляет 2400 кг/м3 или 24 кН, а плотность стали составляет 7850 кг/м3 или 78,5 кН.
Возьмем колонну размером 300 × 600 с 1% стали и длиной 3 метра.
- Объем бетона = 0,3 x 0,60 x 3 = 0,54 м³
- Масса бетона = 0,54 x 2400 = 1296 кг
- Сталь Вес (1%) в бетоне = 0,54 x 0,01 x 7850 = 42,39 кг
- Общий вес колонны = 1296 + 42,39 = 1338,39 кг = 13,384 кН
Примечание – I кН = 101,9716 кг 100 кг
Расчет нагрузки на балкуМы используем аналогичную процедуру расчета для балки , а также для колонны.
Примем размеры поперечного сечения балки как 300 мм x 450 мм , без учета толщины плиты.
отсюда
- 300 мм x 450 мм без учета толщины плиты
- Объем бетона = 0,3 x 0,60 x 1 =0,138 м³ 9009 5 Масса бетона = 0,138 x 2400 = 333 кг
- Вес стали (2%) в бетоне = = 0,138 x 0,02 x 7850 = 22 кг 5 кг/м = 3,5 кН/м
Итак, собственный вес будет примерно 3,5 кН на метр.
Расчет нагрузки стеныМы знаем, что плотность кирпича составляет от 1500 до 2000 кг/м3.
Для кирпичной стены толщиной 9 дюймов, длиной 1 метр и высотой 3 метра
Нагрузка/метр = 0,230 x 1 x 3 x 2000 = 1380 кг или 13 кН/метр.
Этот процесс можно использовать для расчета нагрузки кирпича на метр для любого типа кирпича.
Для блоков AAC (Автоклавный газобетон) вес на кубический метр составляет около 550 — 700 кг/м3 .
Если вы используете газобетонные блоки для строительства, нагрузка на стены на метр может составлять всего 4 кН/метр . Использование этого блока позволяет значительно снизить стоимость проекта.
Расчет нагрузки плитыРассмотрим плиту толщиной 100 мм.
Следовательно, собственный вес плиты на квадратный метр составит
= 0,100 x 1 x 2400 = 240 кг или 2,4 кН.
Если принять во внимание, что наложенная динамическая нагрузка составляет около 2 кН на метр, а конечная нагрузка составляет около 1 кН на метр.
Следовательно, мы можем оценить, что нагрузка на плиту будет примерно 6 — 7 кН (приблизительно) за квадратный метр из приведенного выше расчета.
Расчет нагрузки на зданиеНагрузка на здание представляет собой сумму постоянной нагрузки, вынужденной или динамической нагрузки, ветровой нагрузки, сейсмической нагрузки, снеговой нагрузки, если конструкция расположена в зоне снегопада.
Статическая нагрузка – это статическая нагрузка, обусловленная собственным весом конструкции, которая остается неизменной на протяжении всего срока службы здания. Эти нагрузки могут растягивающих или сжимающих нагрузок.
Импульсные или временные нагрузки представляют собой динамические нагрузки, связанные с использованием или пребыванием в здании, включая мебель. Эти нагрузки продолжают меняться время от времени. Временная нагрузка является одной из важных нагрузок при проектировании.
Расчет временной нагрузкиДля расчета временной нагрузки здания мы должны следовать значениям допустимой нагрузки согласно IS-875 1987 часть 2.
Обычно мы рассматриваем значение временной нагрузки для жилых здания как 3 кН/м2. Значение динамической нагрузки варьируется в зависимости от типа здания, для которого мы должны следовать правилам IS 875-1987 часть 2.
Расчет статической нагрузкиДля расчета статической нагрузки здания необходимо определить объем каждого элемента, такого как фундамент, колонна, балка, плита и стена, умноженный на единиц веса материала, из которого он изготовлен.
Суммируя постоянную нагрузку всех конструктивных элементов, мы можем определить общую постоянную нагрузку здания.
Коэффициент запаса прочностиНаконец, после расчета полной нагрузки на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса прочности, который является наиболее важным при проектировании любой конструкции здания для ее безопасной и надлежащей работы в течение всего срока службы. .
Это необходимо при выполнении расчета нагрузки на колонну.
Коэффициент запаса прочности составляет 1,5 согласно IS 456:2000,
Надеюсь, теперь вы поняли , как рассчитать нагрузку на колонну, балку, стену и плиту .
Спасибо!
Также прочтите
Что такое плинтусная балка? Защита цоколя – разница между цокольной балкой и анкерной балкой
Разница между уровнем цоколя, уровнем подоконника и уровнем перемычки
Что такое колонна? – Типы колонн, армирование, порядок расчета
Разница между длинной и короткой колонной
Разница между предварительным натяжением и последующим натяжением
90 005 Бетонное покрытие – прозрачное покрытие, номинальное покрытие и фактическое покрытие
Оценка строительных работ – метод длинной стены и короткой стены, метод осевой линии
Основы расчета нагрузки при проектировании конструкций
The Structural World > Темы > Расчетные нагрузки > Основы расчета нагрузок при расчете конструкций
структурный мир 21 мая 2022 г. 0 Комментарии
Расчетные нагрузки, расчет перекрытий
Статическая нагрузка, расчет расчетных нагрузок, динамическая нагрузка, расчет конструкции, наложенная статическая нагрузка
знать в их структурном дизайне допущения и рассмотрение расчетных нагрузок. Как инженеры-строители, мы должны очень осторожно назначать эти нагрузки конструкции, которую мы проектируем. Потому что эти нагрузки будут определять, насколько тяжелой будет наша конструкция, а армирование и размер или размер каждого из элементов конструкции будут варьироваться в зависимости от наших предположений о нагрузке.
В этой статье мы рассмотрим, как рассчитать проектные нагрузки на наши конструкции и какие соображения необходимо учитывать для получения экономичного расчета. В конце этой статьи вы узнаете, по крайней мере, основы нагрузки и пути ее нагрузки, какие соображения следует учитывать при назначении нагрузок в конструкции, а также о процедуре расчета нагрузки, необходимой в начале проектирования конструкций.
Все мы знаем, что данная конструкция выдерживает силу тяжести и противостоит горизонтальным или боковым нагрузкам. В этой статье мы сосредоточимся на гравитационных нагрузках, которые несет конструкция. Нагрузки в конструкциях/зданиях состоят из собственного веса конструкций или СТАТИСТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, сверхналоженной статической нагрузки или SDL, а также НАГРУЗКИ В РЕАЛЬНОМ НАГРУЗКЕ или подвижных нагрузок. Эти нагрузки являются базовыми нагрузками определенной конструкции/здания.
Эти основные нагрузки воспринимаются плитой, которая будет распределяться по балкам и передаваться на колонны, которым будет сопротивляться фундамент, опирающийся на нижележащий грунт.
Как рассчитываются эти нагрузки?Чтобы понять, как рассчитываются эти нагрузки, сообщите нам сначала, какой тип материала будет нести наша конструкция, и как мы будем различать каждый из них соответственно. Например, в типичной жилой бетонной конструкции нагрузка здания приходится на плиту, отсюда мы и начнем наш расчет.
Постоянная нагрузка (DL).Постоянная нагрузка — это собственный вес конструкции. Для расчета статической нагрузки плотность или удельный вес конструкции следует умножить на толщину, что даст нам вес конструкции на заданную площадь.
Например, для бетонной плиты толщиной 0,25 м это даст нам следующее:
Учитывая, что удельный вес бетона составляет 25 кН/м3,
- 25 кН/м3 умножить на 0,25 метра = 6,25 кН/м2 .
Наложенные статические нагрузки включают в себя перегородки или внутренние стены, стяжку пола, отделку пола, потолочные нагрузки, а также MEP-трубы и арматуру. Для расчета предположим, что плита несет суммарную нагрузку 6 кН/м2.
*Обратите внимание, что тот же принцип, что и при расчете статической нагрузки, может также использоваться при определении веса наложенной статической нагрузки, составляющей конструкцию, с заданной плотностью или удельным весом материала. Эти плотности или удельный вес материалов могут быть получены из соответствующих норм и стандартов, спецификаций материалов или получены в результате лабораторных испытаний.
Активная нагрузка (LL).Временные нагрузки — это подвижные или подвижные нагрузки, которые может нести конструкция. Это может быть подвижное оборудование, подвижные перегородки, мебель и люди, занимающие сооружение. Предположения о динамической нагрузке зависят от использования здания или типа размещения. У него явно большие живые нагрузки в сборочных или спортивных зонах по сравнению с жилыми районами.
Требования к минимальной динамической нагрузке указаны в нормах и стандартах, которые мы используем. Ссылаясь, например, на ASCE 7-16, в таблице 4.3-1 приведены все рекомендуемые временные нагрузки проектируемой конструкции.
Примем временную нагрузку равной 2 кН/м2;
Таким образом, наши нагрузки/приложенные нагрузки на жилую бетонную конструкцию можно суммировать следующим образом:
- Собственная нагрузка/собственный вес = 6,25 кН/м2
- Дополнительная нагрузка = 6 кН/м2
- Активная нагрузка = 2 кН/м2
Прежде чем мы продолжим, вам нужно определить, является ли наша плита односторонней или двусторонней. Обратитесь к нашей предыдущей статье, Односторонняя и двусторонняя плита, чтобы узнать больше!
Чтобы распределить нагрузки, рассмотрим результат Нагрузок, которые мы рассчитали ранее:
- Суммарная статическая нагрузка (например, собственный вес и SDL) = (6,25+6) кН/м2 = 12,25 кН/м2
- Общая динамическая нагрузка = 2 кН/м2
Статическая нагрузка, наложенная статическая нагрузка и временная нагрузка, которые, по нашему мнению, будут восприниматься плитой. Затем он будет распределен по поддерживающей его балке по периметру. Чтобы распределить его по балкам периметра, давайте взглянем на этот рисунок.
Чтобы распределить нагрузку на двухстороннюю плиту, просто нарисуйте равнобедренный треугольник в его коротком направлении и трапецию в его длинном направлении, как показано на рисунке. Односторонняя плита просто разрезает плиту на две части по длине. Чтобы балка несла плиту, рассчитайте прилегающие к ней площади. В качестве примера рассчитаем нагрузки на балки B3 и B4 соответственно.
- Площадь треугольника в B3
A= 1/2bh = 1/2(2×1) = 1,0 м2
- Площади, прилегающие к B4 = площадь трапеции плюс площадь прямоугольника
Площадь трапеции = (a+b)/2 x H = (2+6)/2 x 2 = 8,0 м2
Площадь прямоугольника = LW = 6×1 = 6,0 м2
Всего = 8,0 + 6,0 = 14,0 м2
Чтобы распределить ее вдоль балки, умножьте эти площади на Постоянную нагрузку, Наложенную постоянную нагрузку и Постоянную нагрузку, чтобы получить фактическое распределение нагрузки в килоньютонах.
- Для B3:
DL= 12,25 кН/м2 X 1 м2 = 12,25 кН
LL= 2 кН/м2 X 1,0 м2 = 2 кН
- Для B4:
DL= 12,25 кН/м2 X 14 м2 = 171,5 кН
LL= 2 кН/м2 X 1,4 м2 = 28 кН
Разделив фактическое распределение нагрузки на длину балки, вы получите равномерно распределенную нагрузку в килоньютонах на метр.