1.2 Сбор нагрузок

Сбор нагрузок производится на грузовую площадь панели. Грузовая площадь определяется: A_G = 6м × 1м = 6м².

Производим сбор вертикальных нагрузок:

Предварительно необходимо определить нагрузки на покрытие и перекрытие, сбор необходимо производить в табличной форме, на 1м².

Задаемся нагрузками на покрытие q = 5,6кН/м²; нагрузками на перекрытие q = 6,4кН/м².

рис.1.1.1 Расчетная схема расположения элементов

Вертикальные нагрузки на стеновую панель определяем на участках l_ст1=1,1м и l_ст2=2,4м. Определяем значение коэффициентов, которые учитывают влияние проема в панели, на её несущую способность:

Для простенка l_ст1=1,1м

, (1.2.1)

Для простенка l_ст2=2,4м

, (1.2.2)

Определяем вертикальную нагрузку на участок панели l_ст1=1,1м при ширине 1м.:

- от покрытия:

, (1.2.3)

где: Н-высота панельной части здания (расчет производим для двух этажного здания), м;

- от перекрытия 1^го этажа:

, (1.2.4)

где: Н-высота панельной части здания, м;

- от перекрытия 2^го этажа:

, (1.2.5)

где: Н-высота панели, м;

- от собственного веса 1м стеновой панели:

, (1.2.6)

где: t - толщина панели, м;

Н - высота панели, м;

ρ – плотность железобетона, 25кН/м³;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, для железобетона 1,1;

- от веса вышерасположенных элементов:

, (1.2.7)

где: t - толщина внутренней стены, 0,38м;

Н - высота кирпичного столба, 4,5м;

ρ – плотность кирпичной кладки, 18кН/м³;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, для каменной кладки 1,1;

N_{собств.}- собственный вес 1м стеновой панели, кН;

Итого на участок панели l_ст1=1,1м действует, эту нагрузку в дальнейшем расчете будем использовать как длительно действующую:

Определяем вертикальную нагрузку на участок панели l_ст2=2,4м при ширине 1м.:

- от покрытия:

, (1.2.8)

где: Н-высота панельной части здания (расчет производим для двух этажного здания), м;

- от перекрытия 1^го этажа:

, (1.2.9)

где: Н-высота панельной части здания, м;

- от перекрытия 2^го этажа:

, (1.2.10)

где: Н-высота панели, м;

- от собственного веса 1м стеновой панели:

, (1.2.11)

где: t - толщина панели, м;

Н - высота панели, м;

ρ – плотность железобетона, 25кН/м³;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, для железобетона 1,1;

- от веса выше расположенных элементов:

, (1.2.12)

где: t - толщина внутренней стены, 0,38м;

Н - высота кирпичного столба,4,5м;

ρ – плотность кирпичной кладки, 18кН/м³;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке, для каменной кладки 1,1;

N_{собств.}- собственный вес 1м стеновой панели, кН;

Итого на участок панели l_ст2=2,4м действует, эту нагрузку в дальнейшем расчете будем использовать как длительно действующую:

Горизонтальные (ветровые) нагрузки, определяются согласно района строительства и группы зданий, для этого пользуются СНиПом 2.01.07-85^*Нагрузки и воздействия, для данной задачи район строительства III, группа зданий В: w₀=0,3кПа,

q₀ = w₀ ^. 1,6, (1.2.13)

q₀ =0,3 ^. 1,6 = 0,48кН/м²

Коэффициент надежности по ветровой нагрузке составляет: γ_f = 1,2.

На высоту здания до 10м ветровая нагрузка рассматривается равномерно приложенной по всей высоте панели, и её величина определяется по формуле:

, (1.2.14)

где: q – равномерно приложенная нагрузка, кН/м;

c – аэродинамический коэффициент,

определяется по СНиПу 2.01.07-85^* Нагрузки и воздействия;

c = 0,8 + 0,6 = 1,4

k – коэффициент, учитывающий изменение скорости напора ветра по высоте здания, при высоте здания до 10м составляет 0,65;

γ_f – коэффициент надежности по нагрузке;

l_f.- ширина грузовой площади, l_{f .}= 6м.;

По расчетной схеме панели определяем изгибающие моменты, возникающие от действия ветровой нагрузки.

Для участка панели l_ст1 = 1,1м:

, (1.2.15)

где: q - равномерно приложенная нагрузка, кН/м;

H - высота здания, м;

N,кН

σ_s

N_s

N_t

σ_t

рис.1.1.2 Расчетная схема панели (нижняя часть панели закреплена жестко, в верхней части шарнирно)

Для участка панели l_ст2=2,4м:

, (1.2.16)

Нормальные напряжения при действии ветровой нагрузки определяются как для упругого тела:

, (1.2.17)

где: M – изгибающий момент, кН ^. м;

W – момент сопротивления, см³

Определяем моменты сопротивления:

для участка панели l_ст1 = 1,1м:

, (1.2.18)

где:t – толщина панели, м;

для участка панели l_ст2=2,4м.

, (1.2.19)

Определяем нормальные напряжения:

для участка панели l_ст1 = 1,1м:

, (1.2.20)

для участка панели l_ст2=2,4м:

, (1.2.21)

Нормальные усилия от ветровой нагрузки (N_s=N_t), для определения нормального усилия выделяем отрезок в сжатой зоне панели, он составляет 1/5 часть сжатой зоны:

, (1.2.22)

Расчет производим для каждого участка отдельно:

для участка панели l_ст1 = 1,1м:

для участка панели l_ст2=2,4м:

Определяем полную нагрузку на участки, найденные значения нагрузок являются временными:

для участка панели l_ст1 = 1,1м:

, (1.2.23)

для участка панели l_ст2=2,4м:

, (1.2.24)

Проверяем прочность панели, расчет производится для участка, на который действует наибольшее значение нагрузки, для участка панели l_ст1 = 1,1м.