2.1 Сечение 1

Наименование слоя

Подсчет

Нормативная нагрузка, q_н, кН/м²

Коэффициент надежности, γ_f

Расчетная нагрузка,q_р, кН/м²

1. Слой гравия, h = 10 мм, γ = 20 кН/м³

20 · 0,01

0,2

1,3

0,26

2. Три слоя наплавляемого рубероида, γ_п = 0,04 кН/м²

0,04 · 3

0,12

1,2

0,14

3. Цементно-песчаная стяжка,h = 20 мм, γ = 18 кН/м³

18 · 0,02

0,36

1,3

0,47

4. Утеплитель -шунгезитовый гравий,h=300мм, γ = 8 кН/м³

8 · 0,3

2,4

1,3

3,12

5. Пароизоляция – 1 слой наплавляемого рубероида, γ_п = 0,04 кН/м²

0,04

0,04

1,2

0,05

6. Плита покрытия 1ПГ12 (3*12), m= 5,7 т, G =57 кН

57/(3 ·12)

1,58

1,1

1,74

Итого: 

4,7

1,23

5,78

Сборные железобетонные конструкции:

1 Колонна индивидуального изготовлении. Размер поперечного сечения колонны – 600х400 мм. Объем колонны (за вычетом заделки в стакан фундамента) 2,88 , удельный вес материала . Вес колонны: , .

2 Балка покрытия 1БСП12– m = 5 т, G = 50 кН, .

2.2 Сечение 2

Рисунок 8 – сечение 2

Расчёт веса 1 м² покрытия с учетом веса кровли во 2 сечении аналогично сечению 1 (см. таблица 1)

Таблица 2 – Расчёт веса 1 м² трехслойной стеновой панели

1 Колонна индивидуального изготовлении. Размер поперечного сечения колонны – 600х400 мм. Объем колонны (за вычетом заделки в стакан фундамента) 2,88 , удельный вес материала . Вес колонны: , .

2 Балка покрытия 1БСП12– m = 5 т, G = 50 кН,

3Фундаментная балка ФБ6-13 (l = 4,75 м) – m = 1,425 т, G = 14,25 кН,

Рисунок 9 – Конструкция фундаментной балки

4 Коэффициент проёмности для наружной стены по оси А:

,

В сечении 2 – ленточное остекление. Рассматриваем фрагмент фасада шириной 12 1 12 м:

где А_ст=14.4*12=172,8м²– площадь наружной стены по осиА;

А_ок=3,6*12=43,2м²– площадь оконных проёмов, м².

2.3 Сечение 3

Рисунок 10 – Сечение 3

Расчёт веса 1 м² покрытия с учетом веса кровли в 3 сечении аналогично сечению 1 (см. таблица 1)

Таблица 3 – Расчёт веса 1 м² перекрытия в помещениях

Таблица 4 – Расчёт веса 1 м² наружной кирпичной стены

Сборные железобетонные элементы:

1 Сборная несущая балка из кермазитобетона ( = 14 кН/м³) с термовкладышами из ПЕНОПЛЕКС – 35:

– объем термовкладышей V = 4 ∙ 0,48 ∙ 0,14 ∙ 0,14 + 2 ∙ 0,12 ∙ 0,14 ∙ 0,14 = = 0,042 м³, их вес G = 0,35 ∙ 0,042 = 0,015 кН.;

– объем керамзитобетона V = 2,98 ∙ 0,44 ∙ 0,14 - 0,042 = 0,142 м³,

его весG = 14 ∙ 0,142 = 2,0 кН.

Вес 1 м² балки q_н = (0,015 + 2,0)/(2,98 ∙ 0,14) = 4,8 кН/м², = 1,2.

Т.к. вес керамзитобетонной балки примерно в 2 раза меньше веса конструкции кирпичной стены, а объем составляет 5% от общего объема конструкции наружной стены, то при сборе нагрузок весом балки можно пренебречь.

Рисунок 11 - Конструкция керамзитобетонной балки

2 Нормативная нагрузка от веса конструкций перегородок «Knauf» (112) (по таблице 2 приложения [6] 3 m = 49 кг/м²) на один этаж в осях 6-7 между осями А-В составляет

(2.3)

где - удельный вес материала конструкции перегородки;

- толщина перегородки;

- высота перегородки (от пола до потолка);

- суммарная длина перегородок на этаже в свету в пределах площади ;

- площадь этажа, ограниченная несущими и самонесущими стенами.

Коэффициент надежности по нагрузке .

3 Коэффициент проёмности для наружной стены по оси 7:

где А_ст=24*13,95=334,8м²– площадь наружной стены по оси7;

А_ок=5*1,8*1,8+5*1,8*2,1=35,1 м²– площадь оконных проёмов, м².

2.4 Временные нагрузки

Полезная равномерно распределенная нагрузка на все перекрытия, а также на пол подвала составляет 2,0 кПа, в коридоре и на лестничных клетках – 3,0 кПа, .

Сечение 3

Количество перекрытий – 2

Грузовая площадь 2,8*1=2,8<9 →

2.5 Снеговая нагрузка

Омск относится к IIIснеговому району для которого расчетное значение веса снегового покрова s_g = 1.8 кПа. Нормативное значение соответственно составит

s_о = 0,7·s_g = 0,7 · 1.8 = 1,26 кПа.

Для уклона кровли менее 30º коэффициент перехода μ = 1.

По осям 1, 5, 7 здания имеются парапеты. Высота их 0,7 м и 1,05 м, что большеs_о/2 = 1,26/2 = 0,63. Следовательно, необходимо учесть снеговой мешок: местную нагрузку от веса снега у парапетов в расчетных сечениях необходимо учитывать с коэффициентом и

Длина зоны повышенных снеговых отложений:b₁=2h=2*0.7=1.4 м и b₂=2h=2*1,05=2,1м

2.6 Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветровой нагрузки w следует определять как сумму средней w_m и пульсационной w_р составляющих:

w = w_m + w_p.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m в зависимости от эквивалентной высоты z_е над поверхностью земли следует определять по формуле:

w_m = w_o·k·c

где w₀ – нормативное значение ветрового давления

k– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z_е

c – аэродинамический коэффициент.

Ветровая нагрузка действует в сечении 2.

Омскотносится ко II ветровому району, для которого нормативное значение ветрового давления w_о = 0,3 кПа, γ_f = 1,4.

Высота наружной стены 14,4 м. Для типа местности В коэффициент k до высоты 5 м – 0,5, до высоты 10 м – 0,65, на высоте 14,4 м – 0,74. Распределение ветровой нагрузки по высоте показано на рисунке 14.

Рисунок 12 – Распределение коэффициента k по высоте стены

Средняя составляющая ветровой нагрузки:

- при Н < 5 м

для наветренной стороны здания w_m = 0,3 · 0,5 ·0,8 = 0,12 кПа;

для подветренной стороны здания w_m = 0,3 · 0,5 ·0,5 = 0,075 кПа;

- при Н = 14,4м

для наветренной стороны здания w_m = 0,3 · 0,74 · 0,8 = 0,178 кПа;

для подветренной стороны здания w_m = 0,3 · 0,74 ·0,5 = 0,111 кПа.

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p на эквивалентной высоте z_е следует определять следующим образом

(т.к. f₁ =1.16 Гц > f_l=1,1 Гц):

w_p = w_m×z(z_в)×n

где z(z_в) – коэффициент пульсации давления ветра, для высоты здания h=14.4 м z(z_в)=0,998

n – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра, зависящий от параметра логарифмического декремента колебаний d=0,3, а также r и c, принимаемых по табл. 8. (r=0,4*24=9,6 м и χ=14,4 м); n =0,83

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки:

- при Н < 5 м

для наветренной стороны здания w_p = 0,12*0,998*0,83=0,099 кПа

для подветренной стороны здания w_p = 0,075*0,998*0,83=0,062 кПа

- при Н = 14,4м

для наветренной стороны здания w_p = 0,178*0,998*0,83=0,147 кПа

для подветренной стороны здания w_p = 0,111*0,998*0,83=0,092 кПа

Нормативное значение ветровой нагрузки w:

- при Н < 5 м

для наветренной стороны здания w = 0,12+0,099=0,219 кПа

для подветренной стороны здания w = 0,075+0,062=0,137 кПа

- при Н = 14,4м

для наветренной стороны здания w = 0,178+0,147=0,325 кПа

для подветренной стороны здания w = 0,111+0,092=0,203 кПа

Все виды постоянных и временных, равномерно распределенных и сосредоточенных нормативных нагрузок для всех расчетных сечений обобщены в таблице 5.

Таблица 5 – Нормативные нагрузки

№ п/п

Нагрузка

e, м

Формула

Расчет

2-я группа ПС

γ_f

1-я группа ПС

N_II, кН

M_II, кН·м

N_I, кН

M_I, кН·м

Постоянные нагрузки (от веса конструкции)

Покрытие и кровля

0,05

q_н·A_гр

4,7(6 · 12)

338,4

16,92

1,23

416,23

20,81

Покрытие и кровля

-0,05

q_н·A_гр

4,7(6 · 12)

338,4

-16,92

1,23

416,23

-20,81

Колонна

0,00

G

72,00

72,00

0,00

1,1

79,2

0,00

Балка покрытия

-0,05

G/2

50/2

25,00

-1,25

1,1

27,5

-1,25

Балка покрытия

0,05

G/2

50/2

25,00

1,25

1,1

27,5

1,25

Итого

798,8

0

-

966,66

0

Временные нагрузки

Снеговая

0,05

0,7sA_гр

0,7·1,8(6·12)

90,72

4,54

1,4

127,01

6,36

Снеговая

-0,05

0,7sA_гр

0,7·1,8(6·12)

90,72

-4,54

1,4

127,01

-6,36

Итого

181,44

0

-

254,02

0

Всего

980,24

0

1220,68

0

№ п/п

Нагрузка

e, м

Формула

Расчет

2-я группа ПС

γ_f

1-я группа ПС

N_II, кН

M_II, кН·м

N_I, кН

M_I, кН·м

Постоянные нагрузки (от веса конструкции)

.

.

Покрытие и кровля

0,05

q_н·A_гр

4,7(6 · 12)

338,4

16,92

1,23

416,23

20,81

Балка покрытия

0,05

G/2

50/2

25,00

1,25

1,1

27,5

1,25

Колонна

0,00

G

72,00

72,00

0,00

1,1

79,2

0,00

Стеновые панели (k_пр=0,75)

0,45

q_н·l_гр·H·k_пр

3,83*14,4*6*0,75

248,18

111,68

1,1

273

122,85

Фундаментная балка

0,45

2G/2

2·14,25/2

14,25

6,41

1,1

15,68

7,05

Итого

697,83

144,10

-

811,61

151,96

Временные нагрузки

Снеговая

0,05

(0,7sA_гр1*μ₀ +0,7sA_г2)ψ

0,7*1,8*1,4*12*1,1+

0,7*1,8*4,6*12

92.84

4.64

1,4

129.98

6.50

Ветровая:

с наветр. стороны:

прямоуг. эпюра

треугольная эпюра

с подветр. стороны:

прямоуг.эпюра

треугольная эпюра

-7.20

-11.27

7.20

11.27

wl_грHψ

0,219 ·6·14.4

0,325/2·6·9.4

0,137·6·14.4

0,203 /2·6·9.4

-

-

-

-

-122,61

-92,96

76,70

58,06

1,4

1,4

-

-

-

-

-171,65

-130,14

107,38

81,28

Итого

Всего

283,5

№ п/п

Нагрузка

Формула

Расчет

N_II, кН

γ_f

N_I, кН

Постоянные нагрузки (от веса конструкции)

Покрытие и кровля

q_н·L_гр

4,7*6

28,2

1,23

34,69

2 междуэтажных перекрытия

q_н·L_грn_эт

3,31*2,8*2

18,54

1,11

20,39

Перегородки

q_н·L_грn_эт

0,5*2,8*2

2,8

1,3

3,64

Стена кирпичная (k_пр=0,9)

q_н ·H·k_пр

9.37*13,95*0.9

117,64

1,11

129,4

Итого

167,18

-

188,12

Временные нагрузки

Снеговая ψ=1

(0,7sL_гр1*μ₀ +0,7sL_г2)ψ

0,7*1,8*2,1*

*((1,67-1)/2+1)

+0,7*1,8*3,9

8,45

1,4

11,83

Полезная на перекрытие ψ=0.9

q_н·L_грnφψ

2*2,8*2*0,82*0.9

8.27

1,2

9.10

Итого

16,72

-

20,93

Всего

183,9

209,05

№ ИГЭ

Вид грунта

Индекс генет-ий

ρ,

г/см³

ρ_s,

г/см³

W

W_L

φ в град при

C в кПа при

E,

k_f,

W_p

a = 0.95 φ_I

a = 0.85 φ_II

a = 0.95 C_I

a = 0.85 C_II

МПа

м/сут

2

Песок мелкий

1,98

2,66

0,24

-

-

27,00

29,00

1,50

2,00

28,00

2,00

5

Торф уплотненный D=20%

Р_IV

1,02

1,63

3,67

-

-

15,00

16,00

31,00

32,00

0,40

0,05

15

Пылевато-глинистый

lg_III

1,97

2,69

0,20

0,25

0,17

22,00

23,00

4,00

9,00

29,00

0,030

19

Пылевато-глинистый

lg²_III

2,14

2,73

0,18

0,24

0,15

8,00

9,00

51,00

52,00

16,00

0,08

26

Пылевато-глинистый

lg¹_III

2,08

2,72

0,20

0,27

0,17

9,00

10,00

40,00

42,00

28,00

0,04

33

Пылевато-глинистый

m_III

1,95

2,74

0,28

0,37

0,19

18,00

20,00

22,00

26,00

11,00

0,00

№ ИГЭ

Вид грунта

ρ_d,,

Iр

I_L

e

S_r

γ

γ_sb

-

-

-

-

кН/м³

кН/м³

2

Песок мелкий

1,60

-

-

0,67

0,96

19,4

9,8

5

Торф уплотненный D=20%

0,22

-

-

6,46

0,93

10,0

0,8

15

Пылевато-глинистый

1,64

0,08

0,38

0,64

0,84

19,3

10,1

19

Пылевато-глинистый

1,81

0,09

0,33

0,51

0,97

21,0

11,3

26

Пылевато-глинистый

1,73

0,10

0,30

0,57

0,96

20,4

10,8

33

Пылевато-глинистый

1,52

0,18

0,50

0,80

0,96

19,1

9,5