2. Сбор нагрузок
Определение постоянных нагрузок, передающихся на несущие конструкции здания
(стены, колонны, фундаменты) от веса перекрытий (покрытия)
|
Перекрытие слева |
Перекрытие справа |
Вгр. – ширина грузовой площади (ГП) перекрытия |
n – количество однотипных перекрытий (по этажам здания) |
Нагрузка постоянная |
||||||||||
|
от стены (колонны) |
от стены (колонны) |
от веса перекрытий |
||||||||||||
Перекрытие |
р норм. пер. (лев.) – норм. нагрузка от веса перекр. |
р расч. пер. (лев.) – расчет. нагрузка от веса перекр. |
L гр. лев. – длина ГП слева от несущей стены |
р норм.. пер. (пр.) – норм.. нагрузка от веса перекр. |
р расч. пер. (пр.) – расчет. нагрузка от веса перекр. |
L гр. пр. – длина ГП справа от несущей стены |
На колонну |
На стену |
|||||||
(покрытие) |
(сосредо- |
(равномерно |
|||||||||||||
i – го этажа |
точенная) |
распределен.) |
|||||||||||||
на участке здания |
N норм. пер. |
N расч. пер. |
g норм. пер. |
g расч. пер. |
|||||||||||
в осях «А», «В» |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
кН / м2 |
кН / м2 |
м |
кН / м2 |
кН / м2 |
м |
м |
шт. |
кН |
кН |
кН / м.п. |
кН / м.п. |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Колонна Стена |
4.5 4,5 |
4.95 4,95 |
2.4 3 |
4.5 0 |
4.95 0 |
1 0 |
6 1 |
6 6 |
486
|
605,88
|
81 |
89,1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Примечания. 1. Интенсивность нагрузок, действующих на 1 м 2 покрытия (перекрытий), приведенная в столбцах №2, №3 (слева от несущей стены или колонны) и №5, №6 (справа от несущей стены или колонны) взяты из табл. 7.1,а и табл. 7.1,б.
2. Сбор постояной нагрузки от веса перекрытий (покрытия) на несущие конструкции (стены, либо колонны) здания (передающиеся затем на фундаменты) производится по следующим формулам:
а) при передаче нагрузки от перекрытий на колонны (передающиеся затем на фундаменты):
N норм. пер. = ( рнорм. пер. (лев.) х L гр. лев. + р норм. пер. (пр.) х L гр. пр. ) х В гр. х n (кН) – при расчете по деформациям;
N расч. пер. = ( р расч. пер. (лев.) х L гр. лев. + р расч. пер. (пр.) х L гр. пр. ) х В гр. х n (кН) – при расчете по несущей способности.
б) при передаче нагрузки от перекрытий на несущие стены (передающиеся затем на фундаменты):
g норм. пер. = ( рнорм. пер. (лев.) х L гр. лев. + р норм. пер. (пр.) х L гр. пр. ) х n (кН/м.п.) – при расчете по деформациям;
g расч. пер. = ( р расч. пер. (лев.) х L гр. лев. + р расч. пер. (пр.) х L гр. пр. ) х n (кН/м.п.) – при расчете по несущей способности.
3. В столбцах №10…№13 прописаны действия над параметрами, приведенными в столбцах №2…№9 (при сборе нагрузок на колонны и отдельно стоящие фундаменты столбцы №12 и №13 не заполняются; при сборе нагрузок на несущие стены и затем на ленточные фундаменты не заполняются столбцы №10 и №11).
4. Величина грузовой площади А гр. перекрытия для несущего элемента (стена, колонна) здания на который с обеих сторон опираются плиты перекрытий (покрытия) разной длины (L лев. и L пр.) в общем случае определится по следующей формуле: А гр. = (L гр. лев. + L гр. пр.) х В гр., где L гр. лев. и L гр. пр. – длины грузовой площади перекрытий, расположенных соответственно слева и справа от несущего элемента на который собираются нагрузки от перекрытий. При свободном опирании плит перекрытий на стены, либо на ригели величина длин L гр. лев. и L гр. пр. грузовой площади равна половине длины соответствующих плит перекрытий «в чистоте». Для наружной несущей стены опирание плит перекрытий (покрытия) происходит только с одной стороны (слева или справа), поэтому одна из грузовых длин (L гр. лев., либо L гр. пр.) будет равна нулю. В гр. – ширина грузовой площади. Для стен, воспринимающих постоянные равномерно распределенные нагрузки от перекрытий, как правило, ширина грузовой площади принимается равной В гр. = 1 м. Для колонн, воспринимающих нагрузки от перекрытий через свободно опертые на них ригели ширина грузовой площади определится как В гр. = (L р-1 + L р-2)/2, где L р-1 и L р-2 – полные длины соответствующих ригелей, опирающихся на расчетную колонну (на которую выполняется сбор нагрузок).
Определение постоянной нагрузки, передающейся на фундаменты здания
от собственного веса стен, колонн и ригелей
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Стена |
Геометр. размеры эл-та |
Коэф.-т |
Плот- |
Коэф. |
Нагрузка постоянная от собств. веса |
||||||||||
(колонна, ригель) на участке |
(стены, колонны, ригеля) |
проем- |
ность |
надеж- |
колонны и ригелей (сосредоточенная на колонну) |
стен (равномерно распределенная) |
|||||||||
Толщина |
Ширина |
Высота |
ности |
матери- |
ности |
||||||||||
стены |
ала |
|
|||||||||||||
здания |
эл. |
b эл. |
h эл. |
К пр. ст. |
|
f |
N норм. кол |
N расч. кол. |
g норм. ст. |
g расч. ст. |
|||||
в осях « », « » |
м |
м |
м |
|
кН / м 3 |
|
кН |
кН |
кН / м.п. |
кН / м.п. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Стена Колонна |
0,77 0,4 |
1 0,4 |
2,8 2,8 |
0,61 1 |
18 25 |
1,1 |
11,2 |
12,32 |
23,67
|
26,04
|
|||||
Примечания. 1. При определении нагрузки от собственного веса стены, расчетную ширину участка стены b эл. следует принимать равной 1 м. Для колонн и ригелей размеры их поперечного сечения определяются параметрами эл. и b эл. (а высота колонны и длина ригеля – соответственно параметром h эл.)
2. Величину Кпр.ст. (на рассматриваемом участке здания) следует определять по следующей формуле: К пр. ст. = (А ст. – А ок. пр.) / А ст., где А ст. = Н эл. х b эл. – площадь стены «брутто» на рассматриваемом участке здания, А ок. пр. – суммарная площадь оконных проемов в наружной стене на этом же участке, (м 2).
4. Сбор постояной нагрузки от с/веса стен (колонн, ригелей) производится по следующим формулам
а) от собственного веса колонны и ригелей, опирающихся и передающих нагрузку на колонну:
нормативная – N норм. кол. = эл. х b эл. х h эл. х (кН); расчетная – N расч. кол. = эл. х b эл. х h эл. х х f (кН)
б) от собственного веса ригелей, опирающихся и передающих нагрузку на колонну (здесь – от двух ригелей):
N норм. риг. = [ эл. х b эл. х (L р-1 + L р-2)/2] х (кН); N расч. риг. = [ эл. х b эл. х (L р-1 + L р-2)/2] х х f (кН)
а) от собственного веса стен:
g норм. ст. = эл. х b эл. х h эл. х К пр. ст. х (кН/м.п.); g расч. ст. = эл. х b эл. х h эл. х К пр. ст. х х f (кН/м.п.)
Определение величины кратковременных нагрузок, передающихся на несущие конструкции здания
(стены, колонны, фундаменты) от перекрытий (покрытия)
|
р вр. (кр.) – величина кратковрем. нормат. нагрузки на перекрытие |
– коэффициент перехода к снеговой нагрузке на покрытие |
Размеры грузовой |
n – количество однотипных перекрытий (по этажам здания) |
Коэф. сочетаний |
f – коэффициент надежности для временной нагрузки |
При передаче |
||||||||
|
площади (ГП) перекрытия |
для кратковр. |
врем. нагрузки |
||||||||||||
Наименование |
А гр. = (Lгр.лев. + Lгр.пр.) х Вгр. |
нагрузок |
от перекрытий |
||||||||||||
кратковременной |
L гр. лев. – длина ГП перекр. слева от стены |
L гр. пр. – длина ГП перекр. справа от стены |
В гр. – ширина гузовой площади (ГП) перекр. |
2 = 0,9 – для всех нагр или 2 = 1, 0,8; 0,6 |
n1 – при А гр.> А1 = 9 м 2 n2 – при А гр.> А2 = 36м 2 |
|
|
||||||||
нагрузки |
на |
на |
|||||||||||||
на перекрытие |
колонну |
стену |
|||||||||||||
(покрытие) |
N врем. I |
g врем. I |
|||||||||||||
i - го этажа |
|||||||||||||||
здания |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
кН / м 2 |
|
м |
м |
м |
шт. |
|
|
|
кН |
кН / м.п. |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||
Нагрузка от снега на покрытие |
Ст. 1.68 К. 1,68 |
1 1 |
3 1,4 |
0 1 |
1 6 |
1 1 |
0.9 0,9 |
- 0,59 |
1,4 1,4
|
30,48 |
6,35 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нагрузка полезная на перекрытие |
Ст. 1.5 К. 1,5 |
1 1 |
3 1,4 |
0 1 |
1 6 |
6 6 |
0.9 0,9 |
- 0,59 |
1,2 1,2 |
163,32 |
29,16 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Примечания. 1. В данной таблице на несущие конструкции (стены, колонны) здания собраны кратковременные нагрузки, которые в дальнейшем будут использованы при расчетах оснований и фундаментов здания I по группе предельных состояний (по несущей способности).
2. Величина кратковременной нормативной нагрузки р вр. (кр.) (см. столбец №2), действующей на перекрытие определяется в зависимости от типа помещения здания согласно табл. 2.1 данных методических указаний (МУ). При этом, в соответствии с п.1.8* СНиП 2.01.07-85*, в данной таблице для сбора нагрузок на фундаменты используется «полное» значение временной нормативной нагрузки на перекрытие (средний столбец табл. 2.1 данных МУ), т.к. при расчетах по I группе ПС (по несущей способности) учитывается именно «полное» значение временной нормативной нагрузки на перекрытие – р вр. (кр.).
3. Расчетное значение веса снегового покрова на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли Sg принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по табл. 2.2 данных МУ. В столбец №2 данной таблицы следует заносить величину «полной» нормативной снеговой нагрузки (относящейся, согласно п. 1.8*, д СНиП 2.01.07-85*, к кратковременной нагрузке), которая определится умножением расчетного значения на коэффициент 0,70 (например, для г. Томска расчетное значение снеговой нагрузки Sg = 2,40 кН/м2. Нормативное значение снеговой нагрузки в этом случае составит р снег. (кр.) = 2,40 х 0,7 = 1,68 кН/м2).
4. Величину коэффициента (коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, см. столбец №3) необходимо определять с учетом фактического профиля покрытия и схем снеговых нагрузок, а также с учетом возможного возникновения снеговых мешков на отдельных участках покрытия здания (см. п. 5 и приложение 3 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»).
5. Значение коэффициента сочетания для кратковременных нагрузок 2 (см. столбец №8) может быть принято по одному из следующих двух вариантов: по варианту №1 принимаем 2 = 0,90 – для всех кратковременных нагрузок; по варианту №2 – при учете трех и более кратковременных нагрузок (например, это м.б.: снеговая, ветровая и полезная на перекрытия) их расчетные значения допускается умножать на коэффициент сочетания 2 , принимаемый для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки – 1,0, для второй – 0,8, для остальных – 0,6. Вариант, при котором достигается максимум суммы кратковременных нагрузок (см. столбцы №11 или №12 данной таблицы) и следует к реализации.
6. Коэффициенты сочетаний n1 или n2 учитываются только для перекрытий здания. Выбор формул для определения значений коэффициентов сочетания n1 или n2 зависит от существующего типа помещения (см. п. 3.8 и п. 3.9, а также табл. 3 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» или табл. 2.1 данных МУ):
а) для помещений,
указанных в поз. 1, 2, 12а (при А
> А1
= 9 м 2)
б) для помещений,
указанных в поз. 4, 11, 12б (при А
> А2
= 36 м 2)
Величина коэффициентов сочетания n1 и n2 , как видим из выше приведенных формул, зависит: от количества однотипных перекрытий по этажам здания – n, а также от величины грузовой площади перекрытия А гр.
В случае, если для помещений, указанных в поз. 1, 2, 12а вычисленная фактическая грузовая площадь перекрытия А гр. = (Lгр. лев. + Lгр. пр.) х Вгр. окажется меньше, чем ее предельно допустимая величина А1 = 9 м 2 для данного типа помещений, то в этом случае коэффициент сочетания n1 (определяемый для указанных типов помещений) принимаем равным n1 = 1 (т.е. в случае, если А гр. < А1 = 9 м2, никакого снижения величины кратковременной нагрузки, действующей на перекрытия здания учитывать не следует !!!).
Аналогично, в случае, если для помещений, указанных в поз. 4, 11, 12б вычисленная фактическая грузовая площадь перекрытия А гр. = (Lгр. лев.+ Lгр. пр.) х Вгр. окажется меньше, чем ее предельно допустимая величина А2 = 36 м 2 для данного типа помещений (как правило, такие помещения наиболее характерны для каркасных зданий), то в этом случае коэффициент сочетания n2 (определяемый для указанных типов помещений) принимаем равным n2 = 1 (т.е. в случае, если А гр. < А2 = 36 м2, никакого снижения величины кратковременной нагрузки, действующей на перекрытия здания также учитывать не следует!!!).
7. Значения коэффициентов сочетания для кратковременных нагрузок (если их количество составляет не менее двух) принимается равным 2 = 0,90 (или 2 = 1, 0,8, 0,6 – по второму варианту, см. столбец №8). Если суммарное количество кратковременных нагрузок не превышает 1, то коэффициент сочетания нагрузки 2 не учитывается.
Определение величины длительно действующих нагрузок, передающихся на несущие конструкции здания (стены, колонны, фундаменты) от перекрытий (покрытия)
|
р вр. (дл.) – величина кратковрем нагрузки на перекрытие (покр.) |
– коэффициент перехода к снеговой нагрузке на покрытие |
Размеры грузовой |
n – количество однотипных перекрытий |
1 = 0,95 – коэф. сочетания для длительных временных нагрузок |
f = 1 – коэф. надежности для длит. временных нагрузок |
При передаче |
|||||||
|
площади (ГП) перекрытия |
врем. нагрузки |
||||||||||||
Наименование |
А гр. = (Lгр.лев.+ Lгр.пр.) х Вгр. |
от перекрытий |
||||||||||||
длительно действующей |
L гр. лев. – длина ГП перекр. слева от стены |
L гр. лев. – длина ГП перекр. справа от стены |
В гр. – ширина ГП перекрытия |
|
|
|||||||||
временной нагрузки |
на |
на |
||||||||||||
на перекрытие |
колонну |
стену |
||||||||||||
(покрытие) |
N врем. II |
g врем. II |
||||||||||||
i - го этажа |
||||||||||||||
здания |
||||||||||||||
|
||||||||||||||
|
||||||||||||||
|
кН / м2 |
|
м |
м |
м |
шт. |
|
|
кН |
кН / м.п. |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нагрузка от снега на покрытие |
Ст.0,3 К. 0,3 |
1 1
|
3 1,4 |
0 1 |
1 6 |
1 1 |
0,95 0,95 |
1 1 |
4,1 |
0,855 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нагрузка полезная на перекрытие |
Ст.1,2 К. 1,2 |
1 1 |
3 1,4 |
0 1 |
1 6 |
6 6 |
0,95 0,95 |
1 1 |
98,5 |
20,5 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Примечания. 1. В данной таблице на несущие конструкции (стены, колонны) здания собраны длительно действующие временные нагрузки, которые в дальнейшем будут использованы при расчетах оснований и фундаментов
здания II по группе предельных состояний (по деформациям).
2. Величина длительно действующей нормативной нагрузки р вр. (дл.) (см. столбец №2), действующей на перекрытие определяется в зависимости от типа помещения здания согласно табл. 2.1 данных методических указаний (МУ). При этом, в соответствии с п.1.7* СНиП 2.01.07-85*, в данной таблице в крайнем правом столбце приведено «пониженное» значение временной нормативной нагрузки на перекрытие (относящейся, согласно п. 1.7*, з СНиП 2.01.07-85*, к длительной нагрузке), т.к. при расчетах по II группе ПС (по деформациям) учитывается именно «пониженное» значение временной нормативной нагрузки на перекрытие – р вр. (дл.).
3. При учете снеговой нагрузки на покрытии здания в столбец №2 данной таблицы следует заносить величину «пониженной» снеговой нагрузки (относящейся к длительно действующей нагрузке), которая определится умножением «полного» расчетного значения на коэффициент 0,50 (например, для г. Томска «пониженное» значение снеговой нагрузки составит р снег. (дл.) = 2,40 х 0,5 = 1,20 кН/м2).
4. Величину коэффициента (коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, см. столбец №3) необходимо определять с учетом фактического профиля покрытия и схем снеговых нагрузок, а также с учетом возможного возникновения снеговых мешков на отдельных участках покрытия здания (см. п. 5 и приложение 3 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»).
5. Значение коэффициента сочетания для длительно действующих нагрузок (если их количество составляет не менее двух) принимается равным 1 = 0,95 (см. столбец №8). Если суммарное количество длительно действующих временных нагрузок не превышает 1, то коэффициент сочетания нагрузки 1 не учитывается.
Суммарная нагрузка (постоянная + временная), передающаяся через несущие конструкции здания
(стены, столбы, колонны) на фундаменты здания
|
|
|
|
|||||||
|
Н а г р у з к а п о с т о я н н а я |
Н а г р у з к а в р е м е н н а я |
Н а г р у з к а с у м м а р н а я |
|||||||
Участок |
О т в е с а п е р е к р ы т и й |
О т с / в е с а с т е н ы |
о т п е р е к р ы т и й |
н а о б р е з ф у н д а м е н т а |
||||||
здания |
g норм. пер. |
g расч. пер. |
g норм. ст. |
g расч. ст. |
g врем. II |
g врем. I |
g II |
g I |
||
в осях « » , « » |
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
кН / м |
кН / м |
кН / м |
кН / м |
кН / м |
кН / м |
кН / м |
кН / м |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Стена Колонна
|
81 486 |
89.1 605.88 |
23.67 11.2 |
26.04 12.32 |
21.355 102.6 |
35.51 193.8 |
244.35 655.8 |
280.9 873.6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Примечания. 1. Суммарные нагрузки в уровне обреза фундамента определяем по следующим формулам:
а) при расчетах оснований по II группе ПС, т.е. по деформациям (от длительно действующих нагрузок)
для ленточных фундаментов: g II = g норм. пер. + g норм. ст. + g врем. II ;
для отдельно стоящих фундаментов: N II = N норм. пер. + N норм. ст. + N врем. II ;
б) при расчетах оснований по I группе ПС, т.е. по несущей способности (от кратковременных нагрузок)
для ленточных фундаментов: g I = g норм. пер. + g норм. ст. + g врем. I ;
для отдельно стоящих фундаментов: N I = N норм. пер. + N норм. ст. + N врем. I
2. При передаче сосредоточенных нагрузок N i (кН) от отдельных элементов здания на колонны и отдельно стоящие фундаменты здания в столбцы №2…№9 следует вставлять соответствующие нагрузки N i.