Сбор нагрузок на перекрытие и балку. Полезная нагрузка на перекрытие снип
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. | 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:
qнорм = 225,8кг/м2*(0,3м+0,3м) = 135,48 кг/м.
Определение расчетной нагрузки на балку:
qрасч = 279,4кг/м2*(0,3м+0,3м) = 167,64 кг/м.
Поделиться статьей с друзьями:
svoydomtoday.ru
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
Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.
Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки. Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2). Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:
ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.
Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:
р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;
р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.
Полученные данные запишем в таблицу 1.
Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок. Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:
р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.
При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.
Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:
р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.
(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:
- Классификация нагрузок по продолжительности действия.
- Плотность стройматериалов по данным СНиП II-3-79
Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).
Таблица 1
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Вид нагрузки | Норм. кН/м2 | Коэф. γt | Расч. кН/м2 |
Постоянная нагрузка | |||
1. Ж.б. плита | 5,0 | 1,1 | 5,5 |
2. Пенополистирол | 0,01 | 1,3 | 0,013 |
3. Цем — песч. стяжка | 0,72 | 1,3 | 0,94 |
4. Плита ДВП | 0,04 | 1,1 | 0,044 |
5. Паркетная доска | 0,12 | 1,1 | 0,132 |
Всего: | 5,89 | | 6,63 |
Временная нагрузка | |||
1. Полезная нагрузка | |||
кратковременная ν1 | 1,5 | 1,3 | 1,95 |
длительная р1 | 0,53 | 1,3 | 0,69 |
2. Перегородки (длительная) р2 | 0,5 | 1,3 | 0,65 |
В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.
I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).
При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.
Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;
qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.
II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).
Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95. Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.
Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.
qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;
qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.
Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.
Смотрите так же другие примеры
spravkidoc.ru
Определение нагрузок на перекрытие — Мегаобучалка
Нагрузки на 1 м2 перекрытия складываются из постоянной нагрузки (от собственной массы плиты перекрытия и конструкции пола) и временной (полезной). Для определения расчетных нагрузок коэффициенты надёжности по нагрузке определяются по СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия”.
Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 перекрытия Таблица 2
| № | Наименование нагрузки | Нормативное значение, кН/м2 | gf | Расчётное значение, кН/м2 |
| ПОСТОЯННАЯ | ||||
| Керамическая плитка r = 2200 кг/м3, t = 10мм | 0,22 | 1,3 | 0,286 | |
| Цементный раствор r = 1800 кг/м3, t = 20мм | 0,36 | 1,3 | 0,468 | |
| Железобетонная плита r = 2500 кг/м3 I вариант t = 140мм II вариант t = 120мм III вариант t = 100мм | 3,5 3,0 2,5 | 1,1 1,1 1,1 | 3,85 3,3 2,75 | |
| ВРЕМЕННАЯ | ||||
| Полезная | 1,2 | |||
| Итого нагрузка от перекрытия: I вариант II вариант III вариант | 24,08 23,58 23,08 | 28,604 28,054 27,504 |
Погонная нагрузка при вычислении по первой группе предельных состояний (собственный вес второстепенной балки не учитываем ввиду его незначительности):
Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:
Выбор оптимальной схемы балочной клетки
Для второстепенной балки принимаем сталь С245. Согласно СНиП II-23-81* и табл. 1*, 51* , . По табл. 6* СНиП II-23-81* . Согласно “Правил учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций“ СНиП 2.01.07-85 .
Максимальный расчетный момент:
Расчетный момент сопротивления второстепенной балки:
Предварительно принимаем
По сортаменту подбираем сечение второстепенной балки:
Сортамент прокатных балок Таблица 3
| № вари-анта | № | Размер, мм | А, см2 | Масса, кг/м | , см4 | , см4 | W, | |||
| h | b | tf | tw | |||||||
| I | 45Б2 | 8,4 | 85,96 | 67,5 | 732,9 | 1291,9 | ||||
| II | 40Б2 | 11,5 | 7,5 | 69,72 | 54,7 | 529,7 | 935,7 | |||
| III | 35Б2 | 6,5 | 55,17 | 43,3 | 662,2 |
Определяем коэффициент (по табл. 66 СНиП II-23-81*):
Определение коэффициента Таблица 4
| № варианта | , | , | ||||||||
| I | 35,36 | 23,4 | 0,662 | 1,1038 | ||||||
| II | 27,975 | 18,975 | 0,678 | 1,1022 | ||||||
| III | 21,385 | 15,5 | 0,725 | 1,0975 | ||||||
Погонная нагрузка при вычислении по первой группе предельных состояний:
Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:
Максимальный расчетный момент:
Максимальная расчетная поперечная сила:
Проверим подобранные сечения по нормальным напряжениям:
Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.
Проверим подобранное сечение по касательным напряжениям в опорной части балки:
где
где
где
Условие прочности по касательным напряжениям выполняется.
Проверим второстепенную балку по второй группе предельных состояний (по жесткости):
где - предельный прогиб определенный по табл.19 СНиП 2.01.07-85.
Условие прочности по второй группе предельных состояний выполняется.
Для выбора оптимальной схемы задаем следующие показатели:
а) по второстепенным балкам:
- трудоемкость монтажа – 1,8 чел.дн./т;
- стоимость монтажа – 260 у.е./т;
- стоимость изготовления и перевозки – 920 у.е./т.
б) по железобетонному настилу:
- трудоемкость бетонирования – 2,94 чел.дн./м3;
- стоимость – 120 у.е./м3.
Выбор оптимального варианта Таблица 5
| № варианта | Схема балочного перекрытия | Наименование конструктивных элементов | Количество второстепенных балок | Расход материалов | Трудоемкость, чел-дн. | Стоимость, у.е. | |||||
| Сталь, кг | Ж/б, | Изготовление и перевозка балок | Монтаж балок | Ж/б перекрытие | Итого | ||||||
| 1 п.м. | Всего | ||||||||||
| I | I45Б2 d=140 | 67,5 - | 2227,5 - | - 11,55 | 4,01 33,96 | 2049,3 - | 579,15 - | - | 4014,45 | ||
| II | I40Б2 d=120 | 54,7 - | 2406,8 - | - 9,9 | 4,33 29,11 | 2214,26 - | 625,77 - | - | 4028,03 | ||
| III | I35Б2 d=100 | 43,3 - | 2381,5 - | - 8,25 | 4,29 24,26 | 2190,98 - | 619,19 - | - | 3800,17 |
Принимаем, как наиболее экономичный, III вариант.
Расчет главной балки
megaobuchalka.ru
Перекрытие дома : Построй свой дом
Размещено 29 августа 2016в рубрике Юридические тонкости | Прокомментировать
От надежности перекрытий частного дома зависит срок эксплуатации здания. Ошибки при проектировании и строительстве перекрытий могут привести чрезмерным прогибам, приводящим к преждевременному износу полов и порче потолочных отделочных материалов. О том, как сделать перекрытие дома и какие требования предъявляются к проектированию перекрытий, мы и поговорим в этой статье.
Как сделать перекрытие дома
Для того, чтобы перекрытие дома получилось надежным, необходимо соблюдать определенные требования. Требования к перекрытиям регламентируются несколькими нормативными документами:
СНиП 31-02-2001
СНиП 31-02-2001 регламентирует общие требования к несущим конструкциям одноквартирных жилых домов.
Высота от пола до потолка жилых комнат должна быть не менее 2,7 метра, на мансарде — 2,3 метра, в коридорах — 2,1 метра.
Перекрытие дома между этажом и чердаком должна исключать появление трещин, деформаций и разрушений, ухудшающих эксплуатационные свойства дома и приводящих к невозможности проживания в нем.
Несущие конструкции межэтажных перекрытий должны рассчитываться исходя из постоянных нагрузок от собственного веса, временных сосредоточенных, равномерно распределенных и снеговых нагрузок.
При подсчете нагрузок учитывается вес каминов, печей и других тяжелых элементов. Нормативные значения нагрузок, прогибов и перемещений перекрытий принимаются согласно СНиП 2.01.07-85.
СНиП 2.01.07-85
СНиП 2.01.07 «Нагрузки и воздействия» устанавливает правила определения постоянных и временных нагрузок и коэффициентов надежности на перекрытие дома. В первом разделе классифицируются виды нагрузок и указывается, что расчеты несущих конструкций должны выполняться для неблагоприятных случаев сочетания нагрузок. Далее регламентируется порядок учета каждой из нагрузок при расчетах несущих конструкций и даются коэффициенты надежности, которые вводятся в формулы расчетов.
Величина равномерно распределенных нагрузок перекрытие дома принимается равной 150 кгс/кв.м., нагрузок от веса перегородок — не менее 50 кгс/кв.м. Нормативное значение сосредоточенной нагрузки перекрытия равно 150 кгс/кв.м. Снеговые нагрузки в зависимости от региона имеют значения от 80 до 560 кгс/кв.м.
В разделе 10 устанавливаются предельные прогибы несущих конструкций. Для балок и плит перекрытия в зависимости от длины пролета их величина равна 1/120 — 1/300 (для пролета 6 метров — 1/200). Здесь же приводятся формулы для расчетов прогибов.
Ограждающие и несущие конструкции
Отдельные требования к перекрытиям изложены во многих нормативных документах. СНиП 3.03.01 — 85 «Ограждающие и несущие конструкции» устанавливает правила монтажа плит перекрытия.
СНиП II-25-80 и СП64.13330.2011 регламентируют требования к несущим деревянным конструкциям, содержат расчетные таблицы с характеристиками материалов и формулы для проверки несущей способности элементов.
СНиП II-23-81 содержит методику расчета металлических балок, таблицы с характеристиками материалов и необходимыми коэффициентами. В «Пособии к проектированию жилых зданий», созданном в дополнение к СНиП 2.08.01-85 «Жилые здания», дается классификация полов и приводится методика расчета железобетонных плит перекрытия.
В СНиП 21.02-2003 указаны требования к тепловой защите зданий, приведены нормативные значения сопротивлений теплопередачи перекрытий в зависимости от климатических условий. Заключение Проектирование и сооружение перекрытий является непростой задачей. Нормативы и требования, приведенные в СНиПах, основаны на многолетнем опыте и научных изысканиях, их знание поможет правильно рассчитать несущие конструкции, избежать ошибок и построить надежный безопасный дом.
Проектирование и сооружение перекрытий является непростой задачей. Нормативы и требования, приведенные в СНиПах, основаны на многолетнем опыте и научных изысканиях, их знание поможет правильно рассчитать несущие конструкции, избежать ошибок и построить надежный безопасный дом.
Вопрос, как сделать перекрытие частного дома достаточно сложный. Лучше его доверить проектной или строительной организации.В следующей статье я расскажу как расположить дом по сторонам света.
Рекомендую еще почитать:
Kомментарии
www.ocenin.ru
