Определим нагрузку на столбчатый фундамент под колонну в центре здания (по оси «2/Б»).
Сбор нагрузок в каркасном доме
Сейчас все чаще случается, что частные жилые дома строят каркасного типа: когда несущими являются колонны, опирающиеся на столбчатые фундаменты, и воспринимающие нагрузку от перекрытий, балок, стен, перегородок, полов, крыши – в общем, всего, что в доме запроектировано. Подход к сбору нагрузок в этом случае несколько иной.
Предположим, у нас есть двухэтажный дом (второй этаж – полумансардный) каркасного типа: столбчатые фундаменты с фундаментными балками (под стены 1 этажа), монолитные колонны, монолитные перекрытия (безбалочные, только по периметру – обвязочная балка), продольные монолитные балки на втором этаже – поддерживающие конструкции крыши; деревянная крыша, наружные стены – из газобетона, перегородки – кирпичные.
Постараемся собрать нагрузки для расчета:
1) столбчатого фундамента под центральную колонну (оси 2/Б);
2) столбчатого фундамента под угловую колонну (оси 1/В);
3) столбчатого фундамента под крайнюю колонну (оси 4/Г);
4) фундаментной балки.
Выберем город проектирования (для снеговой нагрузки) – пусть это будет Николаев.
Внимание! Сечения несущих элементов (толщина перекрытия, размеры стропильных ног, колонн, балок) взяты просто для примера, их размеры не подтверждены расчетом и могут значительно отличаться от принятых.
1. Нагрузка от 1 м2 перекрытия над первым этажом.
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м2 | Коэффициент | Расчетная нагрузка, кг/м2 | ||
| Постоянная нагрузка:
| |||||
| Монолитная плита толщиной 200 мм (2500 кг/м3) | 200*2500/1000=500 | 1,1 | 500*1,1=550 | ||
| Полы: | |||||
| звукоизолирующая стяжка толщиной 40 мм, 20 кг/м3 | 40*20/1000=0,8 | 1,3 | 0,8*1,3=1,04 | ||
| выравнивающая стяжка толщиной 15 мм, 1800 кг/м3 | 15*1800/1000=27 | 1,3 | 27*1,3=35,1 | ||
| линолеум толщиной 2 мм, 1800 кг/м3 | 2*1800/1000=3,6 | 1,3 | 3,6*1,3=4,7 | ||
| Итого: | 532 | 591 | |||
| Временная нагрузка | |||||
| Временная нагрузка для жилых помещений - 150 кг/м2 (ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», таблица 6.2) | 150 | 1,3 | 150*1,3=195 | ||
2. Нагрузка от 1 м 2 крыши
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м2 | Коэффициент | Расчетная нагрузка, кг/м2 | ||
| Постоянная нагрузка: | |||||
| Обрешетка из сосновых досок, толщиной 50 мм, 600 кг/м3 | 50*600/1000=30 | 1,1 | 30*1,1=33 | ||
| Металлочерепица - 5 кг/м2 | 5 | 1,1 | 5*1,1=5,5 | ||
| Стропильная нога сечением 10х20см, шаг стропил 1,2м, из соснового бруса 600 кг/м3 | 10*20*600/(1,2* 10000)=10 | 1,1 | 10*1,1=11 | ||
| Итого: | 45 | 50 | |||
| Потолок – гипсокартон 9,5мм – 7,5 кг/м2 | 7,5 | 1,1 | 7,5*1,1=8,3 | ||
| Утеплитель – минеральная вата, толщиной 200 мм, 135 кг/м3 | 200*135/1000=27 | 1,3 | 27*1,3=35 | ||
| Итого: | 35 | 44 | |||
| Балка чердачного перекрытия сечением 5х15см, шаг балок 1,2м, из соснового бруса 600 кг/м3 | 5*15*600/(1,2* 10000)=3,8 | 1,1 | 3,8*1,1=4,2 | ||
| Временная нагрузка:
| |||||
| Снеговая нагрузка (ДБН В.1.2-2:2006, раздел 8 и приложение Е) - 87 кг/м2, коэффициент «мю» = 1,25 | 87 | 1,25 | 87*1,25=109 | ||
3. Нагрузка от 1 м 2 наружной стены.
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м2 | Коэффициент | Расчетная нагрузка, кг/м2 |
| Постоянная нагрузка: | |||
| Стена из газобетона на клее толщиной 300 мм, 400 кг/м3 | 300*400/1000=120 | 1,1 | 120*1,1=132 |
| Утеплитель из пенополистирола толщиной 80 мм, 50 кг/м3 | 80*50/1000=4 | 1,1 | 4*1,1=4,4 |
| Штукатурка толщиной 20 мм, 1700 кг/м3 | 20*1700/1000=36 | 1,1 | 36*1,1=40 |
| Гипсокартон 12,5мм – 9,5 кг/м2 | 9,5 | 1,1 | 9,5*1,1=10,5 |
| Итого: | 170 | 187 | |
4. Нагрузка от 1 м 2 кирпичной перегородки.
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м2 | Коэффициент | Расчетная нагрузка, кг/м2 |
| Постоянная нагрузка: | |||
| Перегородка из полнотелого кирпича на тяжелом растворе толщиной 120 мм, 1800 кг/м3 | 120*1800/1000=216 | 1,1 | 216*1,1=238 |
| Гипсокартон 12,5мм с двух сторон – 9,5 кг/м2 | 2*9,5=19 | 1,1 | 19*1,1=21 |
| Итого: | 235 | 259 | |
Нагрузка от собственного веса железобетонных конструкций (на 1 пог. метр).
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м | Коэффициент | Расчетная нагрузка, кг/м |
| Постоянная нагрузка: | |||
| Колонна сечением 0,3х0,3м, 2500 кг/м3 | 0,3*0,3*2500=225 | 1,1 | 225*1,1=248 |
| Железобетонная балка под коньком и под стропильной ногой сечением 0,3х0,4м, 2500 кг/м3 | 0,3*0,4*2500=300 | 1,1 | 300*1,1=330 |
| Железобетонная обвязочная балка по периметру дома сечением 0,3х0,25м, 2500 кг/м3 | 0,3*0,25*2500=188 | 1,1 | 188*1,1=207 |
Теперь необходимо перейти к сбору нагрузок на фундаменты. В отличие от нагрузки на ленточный фундамент, которая определяется на погонный метр, нагрузка на столбчатый фундамент собирается в килограммах (тоннах), так как по сути является сосредоточенной и передается в виде силы N от колонны – фундаменту.
|
|
|
Как перейти от равномерно распределенной нагрузки к сосредоточенной? Нужно умножить ее на площадь (для нагрузки, измеряемой в кг/м2) или на длину (для нагрузки, измеряемой в кг/м). Так, на колонну, расположенную на пересечении осей «2» и «Б» нагрузка передается с прямоугольника, обозначенного на рисунке выше розовым цветом, размеры этого прямоугольника 2,75х3 м2. Как определить эти размеры? По горизонтали у нас есть два пролета между соседними колоннами: один 4,5 м, второй – 1,5 м. От каждого из этих пролетов половина нагрузки приходится на одну колонну, а половина – на другую. В итоге, для нашей колонны длина сбора нагрузки будет равна:
4,5/2 + 1,5/2 = 2,25 + 0,75 = 3 м.
|
|
|
Точно так же определяется длина сбора нагрузки в перпендикулярном направлении:
3/2 + 2,5/2 = 1,5 + 1,25 = 2,75 м.
Площадь сбора нагрузки для колонны по оси 2/Б равна: 3*2,75=8,25 м2.
Но для этой же колонны площадь сбора нагрузки от крыши уже будет другой, т.к. колонны по оси «3» на втором этаже уже нет (это видно на разрезе дома), и пролет справа от колонны возрастает до 4,5 м. В табличном расчете это будет учтено.
Определим нагрузку на столбчатый фундамент под колонну в центре здания (по оси «2/Б»).
| Нагрузки | Нормативная нагрузка, кг | Расчетная нагрузка, кг |
| Постоянная нагрузка: | ||
| От собственного веса колонны общей высотой 7м | 225*7=1575 | 248*7=1736 |
| От собственного веса балки под коньком длиной 2,75м (см. чертеж) | 300*2,75=825 | 330*2,75=908 |
| От перекрытия над первым этажом (площадью 2,75*3,0=8,25м2) | 532*8,25=4389 | 591*8,25=4878 |
| От конструкции крыши (суммарная длина наклонных стропил 2,6+2,6=5,2м; длина сбора нагрузки вдоль оси «2» 2,75м) | 45*5,2*2,75 =644 | 50*5,2*2,75=715 |
| От балок перекрытия чердака (площадь сбора нагрузки 4,5х2,75 м2) | 3,8*4,5*2,75=47 | 4,2*4,5*2,75=52 |
| От утеплителя крыши и гипсокартона (площадь сбора нагрузки 4,5х2,75 м2) | 35*4,5*2,75=433 | 44*4,5*2,75=545 |
| От веса перегородки (длина 2,75 м, высота 2,8 м) | 235*2,75*2,8=1810 | 259*2,75*2,8=1995 |
| Итого: | 9723 | 10829 |
| Временная нагрузка: | ||
| На перекрытие над первым этажом (площадью 2,75*3,0=8,25м2) | 150*8,25 = 1238 | 195*8,25=1609 |
| Снеговая нагрузка (суммарная длина наклонных стропил 2,6+2,6=5,2м; длина сбора нагрузки вдоль оси «2» 2,75м) | 87*5,2*2,75=1244 | 109*5,2*2,75=1559 |
| Итого: | 2482 | 3168 |
Пояснения:
1. Высота колонны считается от верха фундамента до низа перекрытия плюс от верха перекрытия до низа балки под коньком.
2. При подсчете нагрузки от конструкций крыши нужно обращать внимание на площадь сбора нагрузки – для наклонных элементов площадь больше, для расположенных горизонтально – меньше. В данном случае стропильные ноги, металлочерепица и обрешетка расположены наклонно и имеют большую площадь, чем расположенные горизонтально деревянные чердачные балки, утеплитель и гипсокартон. Для двух других колонн будет иная ситуация.
3. Нагрузка от веса перегородки берется от той части перегородки, которая опирается на участок перекрытия, с которого собирается нагрузка (на рисунке заштрихован розовым). Т.к. в таблице 4 собиралась нагрузка от 1 кв. метра перегородки, то ее нужно умножить на высоту и длину перегородки.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 351; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!