Примеры и некоторые указания по сбору нагрузок
Пример 3.1.Плотность железобетона р = 2500 кг/м3, определить удельный вес железобетона.
Решение.
1. Вычисляем удельный вес железобетона y = pg « 2500-10 = = 25000 Н/м3 = 25 кН/м3.
Пример 3.2.Определить нагрузку от собственного веса железобетонной колонны по следующим данным: сечение колонны bh= 300x300 мм, высота / = 4,5 м.
Решение.
1. Находим объем колонны К=Ш = 0,3-0,3-4,5 = 0,405 м3.
2. Принимая плотность железобетона из примера 3.1, находим нормативную нагрузку от собственного веса колонны N„= Ку = 0,405-25= 10,125 кН.
3. Определяем расчетную нагрузку от собственного веса колонны, принимая коэффициент надежности по нагрузке yf= 1,1 (табл. 1 СНиП 2.01.07-85*), N=N„yf~ 10,125-1,1« 11,138 кН.
Нагрузку от собственного веса сборных железобетонных конструкций можно определить, пользуясь массами этих конструкций, которые указаны в каталогах.
Пример 3.3.В соответствии с данными каталога сборная железобетонная балка имеет массу т= 1,5 Т, определить нагрузку от собственного веса балки.
Решение.
1. Определяем нормативную нагрузку 7V„ = mg- 1,5-10 = 15
кН (если вместо тонн подставить килограммы, то получим нью
тоны).
2. Определяем расчетную нагрузку N= N„yf= 15 1,1 = 16,5 кН.
Для определения нагрузки от собственного веса стальных
конструкций учитывают, что плотность стали принимается р = 7850 кг/м\ или пользуются массами погонного метра проката, которые приводятся в сортаменте прокатных элементов (см. Приложение 1).
Пример 3.4.Определить нагрузку от собственного веса равно-полочного уголка 50 х 50 х 5, длиной /= 5,0 м. Решение.
1. В соответствии с сортаментом уголков масса 1 м длины G= 3,77 кг/м. Нормативная нагрузка от уголка N„= Ggl~ 3,77 • 10 ■ 5,0 = = 188,5 Н = 0,1885 кН.
2. Расчетная нагрузка от собственного веса уголка N= N„ yf= = 0,1885-1,05 « 0,198 кН.
При определении нагрузок от часто встречающихся стандартных плит перекрытия нормативная нагрузка, приходящаяся на 1 м2, определяется заранее и выписывается в таблицу, так же поступают с рулонными и листовыми материалами (табл. 3.2).
Временные нагрузки на перекрытия зданий различного назначения, как уже отмечалось, принимают по табл. 3 СНиП 2.01.07-85* (табл. 3.3 учебника). В таблице дается полное и пониженное значение нагрузки, пониженное значение нагрузки соответствует длительной части временной нагрузки.
Пример 3.5.Определить временную нагрузку на перекрытие квартир жилых зданий. Решение.
1. Выписываем из табл. 3.3 нормативные значения временных нагрузок. Полное нормативное значение соответствует кратковременной нагрузке на перекрытие квартиры р„ = 1,5 кПа; пониженное значение р" = 0,3 кПа — длительная часть временной нормативной нагрузки.
2. Расчетное значение временных нагрузок, соответственно полное значение и пониженное:
p = pпуf= 1,5-1,3= 1,95 кПа;
p, = pyf= 0,3 -1,3 = 0,39 кПа.
При определении нагрузок на 1 м2 от конструкций (или элементов), расположенных с определенным шагом, необходимо нагрузки от собственного веса одного метра конструкции разделить на шаг конструкций.
Пример 3.6.Определить нагрузку на 1 м2 от веса деревянных лаг, расположенных с шагом а = 0,4 м. Сечение лаг bh = 50 х 50 мм; плотность древесины р = 500 кН/м3.
Решение.
1. Определяем удельный вес древесины у = pg= 500-10 = 5000 Н/м3 = = 5,0 кН/м\
2. Находим нормативную нагрузку на 1 м2 от веса лаг cf = bhj/a = = 0,05 • 0,05 ■ 5,0/0,4 = 0,031 кПа.
3. Определяем расчетную нагрузку на 1 м2 q = q"yf = 0,031 1,1 = = 0,034 кПа.
Сбор нагрузок на конструкции обычно выполняется последовательно сверху вниз. Нагрузки на 1 м2 удобней собирать в табличной форме (см. пример 3.7 сбора нагрузок). После определения нагрузок на 1 м2 нагрузки собираются на рассчитываемый элемент (конструкцию).
Нагрузка на рассчитываемый элемент передается с площади, которая называется грузовой, — Агр. Определение грузовой площади рассмотрим на примере 3.7 (рис. 3.3). Для определения грузовой площади необходимо мысленно представить, как и через какие конструкции передаются нагрузки на элемент, на который производится сбор нагрузок.
Так, в осях А—Б 3—4 плана здания нагрузки на стены передаются от перекрытия через железобетонные плиты (которые на плане не показаны). Мы можем представить, что с половины длины плиты нагрузка передается на наружную стену по оси А, а с другой половины — на внутреннюю стену (ось Б). Учитывая, что при расчете фундамента под стены условно «вырезается» и рассчитывается один погонный метр фундамента, принимаем ширину грузовой площади 1 м и определяем длину грузовой площади /,р. Для стены по оси А она будет /ф, = 3,0 м. На стену по оси Б нагрузка передается с двух сторон, и длина грузовой площади /ф 2 = 6,0 м.
Нагрузка на колонну в осях Б—2 будет передаваться последовательно — с плит перекрытия на балки, а с половины каждой балки на колонну (с другой половины балки нагрузка будет передаваться на пилястру). При расчете колонны нам необходимо определить сосредоточенную силу, возникающую от нагрузки, которая собирается с грузовой площади Arp = 4,5-6 = 27 м2. Зная нагрузку, приходящуюся на один квадратный метр перекрытия q перекр можно определить нагрузку на колонну N= q перекр Arp (кН). Аналогично определится нагрузка на один погонный метр фундамента
N= q перекр lrp (КН/М).
Пример 3.7.Произвести сбор нагрузок на низ кирпичной колонны сечением bchc = 380 х 380 мм в осях Б—2. Здание двухэтажное (см. рис. 3.3; 3.4); первый и второй этажи идентичны по составам помещений: в осях 1—3 торговые залы, в осях 3—4 административные и бытовые помещения; пол первого этажа выполнен по грунту; район строительства г. Казань (IV снеговой район). Все детали, не влияющие на выполнение расчета, опущены (лестничные клетки, дверные и оконные проемы и т.д.). 2. Собираем нагрузки на один квадратный метр перекрытия:
3. Определяем нагрузку от кирпичной колонны.
По разрезу здания определяем высоту колонны Н= 6,9 + 0,35 = = 7,25 м; сечение колонны:
bchc = 380 х 380 мм. Плотность кирпичной кладки р = 1800 кг/м3 (удельный вес у= 18 кН/м3).
Nn колонны = bchc Ну = 0,38 • 0,38 • 7,25 • 18 = 18,84 кН - нормативная нагрузка;
Nколонны = Nn колонны уf = 18,84-1,1 =20,72 кН — расчетная нагрузка.
4. Нагрузка от веса балок:
Принимаем сечение балок bh = 200x400 мм, балки выполнены из железобетона р = 2500 кг/м3 (удельный вес у = 25 кН/м3). Длина балки /= 4,5 м. На колонну передается нагрузка с половины балки в осях 1—2 и с половины балки в осях 2—3 (всего на колонну передается нагрузка от одной балки на покрытии и одной балки на перекрытии):
N n балки = bhly = 0,20 • 0,40 • 4,50 • 25 = 9,0 кН — нормативная нагрузка;
N балки = N n балки y f = 9,01,1= 9,9 кН — расчетная нагрузка.
5. Собираем нагрузку на низ колонны (верхний обрез фундамента):
Nn = q n покрвтия A гр + q n перекрытия A гр + п балок N п балки + N п колонны = 7,17 + 9,08 • 27 + 2 • 9,0 + 18,48 = 475,59 кН;
N = q покрвтия A гр + q перекрытия A гр + п балок N балки + N колонны = 8,9• 27 + 10,58 • 27 + 2 • 9,9 + 20,72 = 566,48 кН
При расчетах конструкций не следует забывать, что расчетные нагрузки необходимо умножать на коэффициент надежности по ответственности — уп для большинства жилых и общественных зданий уп = 0,95.
Нагрузки, собранные в примере 3.7, будут использованы на протяжении всего учебника для расчетов конструкций (колонн, балок, фундаментов).
Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 33802;