Раздел 3. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ
ъ
Тема 3.1. Нагрузки и воздействия
Практическое занятие №6
ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ЗДАНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОЕ В СибАДИПЛАНЕ СО СВОДЧАТЫМ ПОКРЫТИЕМ
Цель: пр обретение навыков работы с нормативным документом П20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» [1] при расчете ветровых
нагрузок на здан е прямоугольное в плане со сводчатым покрытием.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Расчет ветровой нагрузки wm (кгс/м2) производится по п.11 и приложен ю Д.1.3[1]. Для построения эпюры ветровой равномерно распределенной нагрузки дуга покрытия делится на четыре равные части. Аэрод нам ческ е коэффициенты для стен принимаются по таблице
.2[1], для покрытия - по рисунку Д.5[1]. Погонная нагрузка определяется с учетом ширины грузовой площади 3 м.
l (d)
Рис. Д.5[1]
Примечание. При 0,2 ≤ f /d≥ 0,3и h1 /d≥ 0,5 необходимо учитывать два значения коэффициента Се1.
40
Задание. Определить ветровые нагрузки на здание прямоугольное в плане со сводчатым покрытием с использованием СП20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1].
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
СипокрытиебАДИ(см. рис.6). |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
В задании предлагается определить величину расчетных |
|||||||||||||||||||||||||
|
ветровых нагрузок на здание на основе условной схемы (рис.5), |
||||||||||||||||||||||||||
|
задан е выполняется на основе вариантов исходных данных. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3м |
|
|
|
Рис. 5. Схема здания |
|
|
|
(d) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Варианты исходных данных задания |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
№ варианта |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
14 |
15 |
16 |
|
17 |
||||
|
Исходные |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l, м |
|
37 |
39 |
42 |
45 |
48 |
|
51 |
54 |
57 |
|
60 |
58 |
54 |
52 |
49 |
|
46 |
43 |
40 |
|
36 |
||||
|
f, м |
|
9 |
9 |
10 |
10 |
12 |
|
13 |
12 |
13 |
|
14 |
13 |
15 |
12 |
13 |
|
13 |
12 |
11 |
|
10 |
||||
|
h1, м |
|
9 |
9 |
9 |
|
9 |
9 |
|
9 |
9 |
9 |
|
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
|
9 |
9 |
9 |
|
9 |
|||
|
Район |
|
II |
|
I |
III |
IV |
VI |
V |
VII |
II |
|
I |
III |
IV |
VI |
|
V |
|
VII |
II |
III |
|
I |
|||
|
проектирования |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПОРЯДОК РАСЧЕТА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1. Выполнить схему здания по рис. 5 с указанием габаритных размеров. |
||||||||||||||||||||||||||
2. |
Определить |
аэродинамические |
коэффициенты |
|
на |
|
стены |
и |
3. Определить расчетную ветровую нагрузку на поперечник здания wm на 1 м2.
4. Определить расчетную ветровую нагрузку на поперечник здания wm на 1 п.м.
5. Построить эпюры распределения аэродинамических коэффициентов и ветровой нагрузки на покрытие и стены здания с наветренной и подветренной сторон. Пример построения эпюры на рис. 6.
41
СибАДИР с. 6. Пр мер построения эпюры распределения ветровой нагрузки
Работа сдается на рассмотрение в виде письменного отчета. В отчете представляются: исходные данные, схемы, алгоритм расчета,
результаты расчета.
Практическое занятие №7
ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ЗД НИЕ КРУГЛОЕ В ПЛАНЕ С КУПОЛЬНЫМ ПОКРЫТИЕМ
Цель: прио ретение навыков работы с нормативным
документом СП20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» [1] при расчете ветровых нагрузок на здание круглое с купольным покрытием.
ОБЩИЕ СВЕ ЕНИЯ
Расчет ветровой нагрузки wm (кгс/м2) производится по п.11 и
приложению Д.1.4 [1]. Аэродинамические коэффициенты для
покрытия принимаются по рисунку .6[1].
Для построения эпюры ветровой равномерно распределенной нагрузки дуга покрытия делится радиальными прямыми на четное
равное количество частей (например: 16).
Значения коэффициентов е в точках А и С, а также в
сечении ВВ приведены |
на рисунке Д.6[1]. Для промежуточных |
сечений коэффициенты |
определяются линейной интерполяцией. |
42
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Д.6[1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Задание. Определить ветровые нагрузки на здание круглое в плане с |
|
|
|||||||||||||||||||
|
купольным |
покрытием с использованием СП20.13330.2012 «Нагрузки и |
|
|
||||||||||||||||||
|
воздействия». |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В задании предлагается определить величину расчетных |
|
|
|||||||||||||||||||
|
ветровых нагрузок на покрытие здания на основе условной схемы, |
|
|
|||||||||||||||||||
|
построить эпюры распределения аэродинамических коэффициентов |
|
|
|||||||||||||||||||
|
(рис.7) и ветровой нагрузки на покрытие (рис. 8). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
Варианты исходных данных задания |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
15 |
16 |
|
17 |
|
|
Исходные |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l, м |
41 |
46 |
52 |
55 |
60 |
58 |
55 |
57 |
44 |
|
50 |
56 |
62 |
54 |
50 |
|
49 |
56 |
|
59 |
|
|
f, м |
20 |
22 |
24 |
26 |
20 |
22 |
24 |
26 |
20 |
|
22 |
24 |
26 |
20 |
22 |
|
24 |
26 |
|
20 |
|
|
Район |
II |
I |
III |
IV |
VI |
V |
VII |
II |
I |
|
III |
IV |
VI |
V |
VII |
|
II |
III |
|
I |
|
|
проектирования |
|
|
|
|
43
|
|
ПОРЯДОК РАСЧЕТА |
|
|
|
|
|||
1. |
Выполнить схему здания с указанием габаритных размеров. |
||||||||
2. Определить |
аэродинамические коэффициенты на покрытие и |
||||||||
|
построить схему распределения по поверхности здания (см. рис.7). |
||||||||
3. |
Определить расчетную ветровую нагрузку на здание wm на 1 м2 и |
||||||||
С |
|
В |
|
|
|
|
|||
|
построить схему распределения по поверхности здания (см. рис.8). |
||||||||
|
Работа сдается на рассмотрение в виде письменного отчета. В |
||||||||
отчете представляются: исходные данные, схемы, алгоритм расчета, |
|||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
||
результаты расчета. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
б |
|
|
|
|
||||
|
А |
А |
|
|
|
|
|||
|
|
С |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
||||
|
|
|
В |
||||||
|
|
|
|
И |
|||||
|
А |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
С |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
Рис. 7. Пример построения эпюры распределения аэродинамических коэффициентов.
44
В
СибАДИА ВВ С С 2
8. Пример построения эпюры распределения ветровой нагрузки, кН/м
.
Рис
45
Практическое занятие №8
СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ЗДАНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОЕ В ПЛАНЕ СО СВОДЧАТЫМ ПОКРЫТИЕМ
Цель: приобретение навыков работы с нормативным
СибАДИ |
|
документом СП20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» [1] при |
|
расчете снеговых нагрузок на здание прямоугольное в плане со |
|
сводчатым покрыт ем. |
|
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
|
Расчет снеговой нагрузки S (кгс/м2) на горизонтальную |
|
проекц ю покрыт я производится по п.10 |
приложению Г.2.1 [1]. |
Нормат вное значение снеговой нагрузки на горизонтальную |
|
проекц ю покрыт я определяется по формуле 10.1[1] |
|
S0 = 0,7cectμSg, |
(10.1[1]) |
где ce – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5 [1]; ct – термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.6 [1]; μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки покрытия, принимаемый в соответствии с 10.4 [1]; Sg – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с
10.2 [1].
Вес снегового покрова Sg на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для площадок, расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по данным таблицы 10.1 [1].
Таблица 10.1 [1]
Снеговые районы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
(карта 1 приложения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sg , кПа |
0,8 |
1,2 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
4,8 |
5,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная снеговая нагрузка определяется с учетом коэффициента надежности по нагрузке γf =1,4 по п.10.12 [1].
46
Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента μ следует принимать в соответствии с приложением Г, п. Г.2.1, рисунок Г.2 [1], при этом промежуточные значения коэффициента μ определяются линейной интерполяцией. Расчет производится для двух вариантов загружения.
СибАДИРисунок Г.2 [1]
Для зданий со сводчатым близким к ним по очертанию покрытиям следует принимать
μ1= cos1,5α; μ2= 2sin3α,
где α – угол покрытия, град.
Для построения эпюры снеговой нагрузки вычерчивается контур свода, определяются точки касательных под углами 30° и 60°.
Задание. Определить снеговые нагрузки на здание прямоугольное в плане со сводчатым покрытием с использованием СП20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1].
47
Исходные данные
В задании предлагается определить величину расчетных снеговых нагрузок на здание на основе условной схемы (рис.9), построить эпюры распределения снеговой нагрузки на покрытие.
|
Пример построения эпюры на рис. 10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
СибАДИ2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 9. Схема здания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Варианты исходных данных задания |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
№ варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
14 |
15 |
16 |
|
17 |
|
Исходные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l, м |
|
41 |
46 |
52 |
55 |
60 |
58 |
|
55 |
|
57 |
44 |
50 |
56 |
62 |
54 |
|
50 |
49 |
56 |
|
59 |
|
f, м |
|
20 |
22 |
24 |
26 |
20 |
22 |
|
24 |
|
26 |
20 |
22 |
24 |
26 |
20 |
|
22 |
24 |
26 |
|
20 |
|
Район |
|
II |
I |
III |
IV |
VI |
V |
|
VII |
|
II |
I |
III |
IV |
VI |
V |
|
VII |
II |
III |
|
I |
|
проектирования |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ПОРЯДОК Р |
СЧЕТА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1. |
Выполнить схему здания с указанием габаритных размеров. |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
2. Определить коэффициент перехода от веса снегового покрова |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
земли к снеговой нагрузки покрытия μ и построить эпюру |
|
||||||||||||||||||||
|
|
распределения по поверхности здания (см. рис. 10). |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
3. Определить расчетную снеговую нагрузку S (кгс/м ) на |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
горизонтальную |
проекцию |
покрытия |
и |
построить |
схему |
|
распределения по поверхности здания (см. рис.10).
4. Для определения сосредоточенных сил F (кгс) в заданных точках покрытия определяется площадь эпюры S с учетом поперечной грузовой ширины и умножается на шаг несущих конструкций свода (рис. 11).
48
Эпюра μ
СибАДИЭпюра S
Рис. 10. Эпюры μ и S
49
СибАДИР с. 11. Схема расположения сосредоточенных сил F
Работа сдается на рассмотрение в виде письменного отчета. В отчете представляются: исходные данные, схемы, алгоритм расчета, результаты расчета.
Практическое занятие №9
СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ЗД НИЕ С ВУСКАТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
Цель: приобретение навыков работы с нормативным документом СП20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» [1] при расчете снеговых нагрузок на здание с двускатными покрытиями.
ОБЩИЕ СВЕ ЕНИЯ
Расчет снеговой нагрузки S (кгс/м2) на горизонтальную проекцию покрытия производится по п.10 и приложению Г.1 [1].
Схемы распределения снеговой нагрузки значения коэффициента μ следует принимать в соответствии с приложением Г, п. Г.1, рисунок Г.1 [1]. Расчет производится для всех вариантов загружения.
50
СибАДИРисунок Г.1 [1]
Задание. Определить снеговые нагрузки на здание прямоугольное в плане с двускатным покрытием с использованием СП20.13330.2011 «Нагрузки воздействия» [1].
Исходные данные
В задании предлагается определить величину расчетных снеговых нагрузок на здание на основе условной схемы, построить эпюры распределения снеговой нагрузки на покрытие.
Варианты исходных данных задания
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
Исходные |
17 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пролет l, м |
9 |
9 |
10 |
10 |
12 |
13 |
12 |
13 |
14 |
13 |
15 |
12 |
13 |
13 |
12 |
11 |
10 |
|
Уклон кровли α, |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
25 |
30 |
|
град. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг рам, м |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Район |
II |
IV |
III |
I |
V |
II |
III |
IV |
I |
II |
IV |
V |
III |
II |
I |
V |
III |
|
проектирования |
51
ПОРЯДОК РАСЧЕТА
1.Выполнить схему здания с указанием габаритных размеров.
2.Определить коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки покрытия μ и построить эпюру распределения по покрытию здания.
СибАДИ |
||
3. Определить |
расчетную снеговую нагрузку S (кгс/м2) на |
|
|
горизонтальную проекцию покрытия и построить схему |
|
|
распределен я по покрытию здания. |
|
|
Работа сдается на рассмотрение в виде письменного отчета. В |
|
отчете представляются: исходные данные, схемы, алгоритм расчета, |
||
результаты расчета. |
|
|
|
Контрольные вопросы к разделам 2 и 3 |
|
1. |
Как е нагрузки |
воздействия их расчетные сочетания необходимо |
|
уч тывать при подготовке задания на проектирования в части несущих и |
|
|
ограждающих конструкций, оснований и фундаментов высотных зданий |
|
2. |
Какие нагрузки действуют на покрытие здания? |
|
3. |
Какие нагрузки действуют на перекрытие здания? |
|
4. |
Какие нагрузки действуют на колонну каркаса здания? |
|
5. |
Из чего складывается расчетная ветровая нагрузка? |
|
6. |
Как учитывается высота здания при расчете ветровой нагрузки? |
|
7. |
Как определяются аэродинамические коэффициенты в зависимости от |
|
|
конфигурации здания? |
|
8. |
Как определяется расчетная снеговая нагрузка на покрытие здания? |
|
9. |
Как распределяется снеговая нагрузка на покрытии в зависимости от его |
|
|
конфигурации? |
|
52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Градостроительный кодекс РФ от 29.12.04 № ФЗ-190 // ИСС «Техэксперт».
2. О техническом регулировании : федеральный закон РФ от 27.12.02 №184-ФЗ // ИСС «Техэксперт».
3. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений :
федеральный закон РФ от 30.12.09 №384-ФЗ // ИСС «Техэксперт». |
|
||||
СибАДИ |
|||||
4. |
П1325800.2016. Система нормативных документов в строительстве. |
||||
Основные положен я // АПИ «Гарант-Энтерпрайз». |
|
|
|||
|
5. Об утвержден перечня национальных стандартов и сводов правил (с |
||||
изм. на 29.09.2015г.) : постановление Правительства РФ от 26.12.14 № 1521 // |
|||||
И |
«Техэксперт». |
|
|
|
|
|
6. ГОСТ 27751–2014. Надежность строительных конструкций и |
||||
основан й. Основные положения //АПИ «Гарант-Энтерпрайз». |
|
||||
|
7. СП20.13330.2012. Нагрузки и воздействия // АПИ «Гарант- |
||||
Энтерпрайз». |
|
|
|
|
|
|
8. О |
составе разделов |
проектной документации |
требованиях |
к их |
содержан ю |
: постановление |
Правительства РФ от 16.02.08 №87 // |
ИСС |
«Техэксперт».
53