Сбор нагрузок на ленточный фундамент под несущую продольную стену и отдельный фундамент под колонну
Все нагрузки, действующие на здание подразделяются на постоянные и временные.
Постоянные:
собственный вес несущих и ограждающих конструкций (плит перекрытия и покрытия, ригелей, колонн, стен, пола и покрытий);
давление грунта обратной засыпки.
Временные:
длительные (вес стационарного оборудования, вес складируемых материалов);
кратковременные (вес людей, ремонтных материалов);
Последние
2 пункта являются
снеговая нагрузка.
В величине подавляющее значение имеет вес стационарного оборудования и вес складируемого материала, поэтому всю будем считать временной длительной нагрузкой.
Снеговая нагрузка, используя ее полное значение, считается кратковременной. При расчете конструкции фундамента используют полное значение.
Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия здания определяется по формуле:
кПа
(кН/м2)
-
вес снегового покрова на 1 м2
горизонтальной поверхности земли в
зависимости от снегового района РФ (г.
Ставрополь относится к II
снеговому району
кПа). (Определяем по СП 20.13330.2011 карта 1
приложение Ж).
– коэффициент
перехода от веса снегового покрова
земли к снеговой нагрузке на покрытия
(при малоуклонных кровлях α ˂ 200
μ=1). (Определяем по СП 20.13330.2011 карта 1
приложение Г).
– коэффициент,
учитывающий снос снега с покрытия здания
под действием ветра
≤1
(формула в СП. При защите здания от
прямого воздействия ветра соседними
более высокими зданиями, удаленными от
него ≤10∙H1,
где H1
– разность высот соседнего и проектируемого
здания.
=1).
– термический
коэффициент, применяемый для покрытий
с высоким коэффициентов теплоотдачи
вследствие таяния снега, вызванного
потерей тепла (при отсутствии утеплителя
и i˃3%
= 0,8 в остальных случаях
= 1.
В
результате
кПа.
Расчетная снеговая нагрузка на покрытия:
кПа
– коэффициент
надежности по снеговой нагрузке = 1,4
Расчет конструкции фундамента и основания по предельному состоянию 1 и 2 групп выполняют с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузки или соответствующим им усилиям. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия нагрузок для рассмотрения стадии работ конструкции или основания.
Основные
сочетания нагрузок состоят из постоянных
с коэффициентом сочетания
=
1, временных длительных
=1
основная по степени влияния временная
длительная нагрузка,
=
=…
=1,
=
1 (кратковременная нагрузка с коэффициентом
сочетания),
=0,9,
=
=0,7.
Для
заданных условий проектирования
многоэтажного здания присутствует 1
временная длительная нагрузка
и 1 кратковременная -
Таблица сбора постоянных нагрузок от покрытия и перекрытия.
№ п/п |
Вид нагрузки |
Нормативная, кН/м2 |
Коэф-фици-ент надеж-ности по нагруз-ке γf |
Расчетная, кН/м2 |
1 |
Постоянная от покрытия: - рулонный водоизоляционный ковер в 3 слоя δ=30 мм, ρ= 400кг/м2 - цементный выравнивающий слой δ=20 мм, ρ= 2000кг/м2 - утеплитель (пенобетонные плиты) δ=120 мм, ρ= 400кг/м2. - пароизоляция δ=10 мм, ρ= 400кг/м2. - собственный вес ребристой панели приведенная толщина 80 мм, ρ= 2500кг/м2. - собственный вес ригеля hp=800 мм bp= 300 мм, ρ= 2500кг/м2. |
|
1,2
1,3
1,2
1,2
1,1
1,1
|
0,144
0,52
0,576
0,048
2,2
1,22
|
|
Итого |
|
|
|
2 |
Постоянная от перекрытия: -плиточный пол δ=15 мм, ρ= 2000кг/м2. - цементный выравнивающий слой δ=20 мм, ρ= 2000кг/м2. - собственный вес ребристой панели приведенная толщина 80 мм, ρ= 2500кг/м2. - собственный вес ригеля hp=800 мм bp= 300 мм, ρ= 2500кг/м2 |
|
1,1
1,3
1,1
1,1
|
0,33
0,52
2,2
1,22
|
|
Итого |
|
|
|
На
фундамент под колонну передается
нагрузка от колонны 1-го этажа, которая
в свою очередь воспринимает нагрузку
от собственного веса
,
вес выше расположенных колонн
,
перекрытий Nпер
и покрытия Nпок.
Все эти нагрузки передаются через
консоли колонн и их стыки.
Нагрузка
на колонну собирается с грузовой площади
м2.
Вес колонны типового этажа:
кН
Вес колонны 1 этажа
кН
Нормальная сила в уровне обреза фундамента под колонну от расчетных нагрузок.
кН
– коэффициент
надежности по ответственности здания
(производственное здание относится к
II
группе
)
кН
кН
Нормальная сила в уровне обреза фундамента под колонну от нормативной нагрузки:
кН
188,244кН
кН
Значение
N
необходимо для расчета фундамента и
основания по несущей способности.
Значение
для расчета фундамента на трещиностойкость.
При
расчете основания по деформации (осадке),
снеговая нагрузка считается длительного
действия путем умножения
. Нормативную силу от нормативных
нагрузок определяют следующим образом:
кН
Это необходимо для расчета основания по деформациям и проверки среднего давления на грунт (рис.8).
р
ис.8
рис.9
На
фундамент под несущую стену передается
нагрузка отвеса стены со штукатуркой
(
,
покрытия (
)
и перекрытий (
).
Последние две нагрузки передаются через
площадку опирания ригеля на стену. Длина
площадки опирания ригеля составляет
300мм.
Эпюра
давления на стену распределена по
треугольнику (рис.9). Центр передачи
нагрузки принимают в его центре тяжести,
но не более 7см от внутренней грани
стены. Таким образом, эти нагрузки
действуют с эксцентриситетом
относительно оси стены. В результате
простенки стены, участки между окнами,
являются внецентренно сжатыми.
;
.
Расчетная схема стены предполагает, что эти моменты возникают в уровне низа ригелей покрытия (перекрытия) и убывают по линейному закону до 0 в
уровне низа ригеля нижерасположенного этажа (поверхности пола первого этажа), т.е. влияние момента постепенно уменьшается (нагрузка стеной перераспределяется и начинает действовать уже по оси стены) – это важно для расчета простенка (в курсовом не используется) (рис.10).
рис.10
Для
расчета ленточного фундамента считается,
что вся нагрузка в уровне верха
фундаментных блоков действует по оси
стены. Грузовая площадь для сбора
нагрузок на ленточный фундамент (в том
числе и на простенок) составляет
.
Над оконными проемами расположены железобетонные перемычки, воспринимающие нагрузку от надоконных участков стены и передающие их на простенок.
Нормальная сила в уровне обреза ленточного фундамента под несущую стену от расчетных нагрузок:
кН
Эта величина нужна для расчета фундамента и основания по несущей способности (рис.11). рис.11
кН
кН
Кн
плотность
стены, 18000кг/м3=18
кН/м3
плотность
штукатурки, 20000 кг/м3=20
кН/м3
м
м
кН
м
кН
,
м
кН
часть
стены от верха окна нижерасположенного
этажа до верха окна вышерасположенного
этажа.
часть
стены от низа окна первого этажа до
верха фундаментных блоков.
часть
стены от верха окна последнего этажа
до верха парапета.
Нормальная сила в уровне обреза ленточного фундамента под несущую стену от нормативных нагрузок:
кН
кН
кН
кН
кН
кН
кН
Эта сила необходима для расчета фундамента на трещиностойкость.
При расчете основания по деформациям и проверки среднего давления на грунт, нормальную силу в уровне обреза ленточного фундамента под несущую стену от нормативных нагрузок определяют следующим образом:
кН
При расчете ленточного фундамента под несущие стены используют значения нормальной силы в уровне обреза на один погонный метр длины фундамента, в результате, соответствие значения нормальной силы могут быть определены следующим образом:
- от расчетных нагрузок:
,
- от нормативных нагрузок:
- от нормативных длительно действующих нагрузок:
,