Нагрузки от веса конструкций и грунтов
Нормативная нагрузка от веса конструкций заводского изготовления определяется на основании стандартов, рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей. Нагрузка от веса других строительных конструкций и грунтов устанавливается по проектным размерам и плотности материалов с учетом их влажности.
Нормативная нагрузка от веса конструкций и оборудования заводского изготовления определяется по известной массе m:
G = m·g; (1)
где G – вес, Н; g - ускорение свободного падения, м/с2.
Нормативная нагрузка от веса однородных материалов и конструкций может быть определена в зависимости от объема материала V и плотности ρ:
G = V·ρ·g. (2)
Интенсивность нагрузки q от веса однородного материала, равномерно распределенного по площади А, определяется в зависимости от толщины слоя h:
q = G/А = h·ρ·g. (3)
При чередовании нескольких слоев материалов различной плотности ρi интенсивность равномерно распределенной нагрузки определяется суммированием:
q = Σqi = Σ(hi·ρi)·g. (4)
Средние плотности некоторых строительных материалов приведены в таблице 1.
|
|
|
Таблица 1
Средние плотности строительных материалов (ρ,кг/м3)
| Материал | ρ,кг/м3 | Материал | ρ,кг/м3 |
| Гранит | 2600 | Минеральная вата | 400 |
| Известняк обыкновенный | 2100 | Пенопласт | 200 |
| Кирпич глиняный | 1800 | Сталь Ст.3 | 7850 |
| Кирпич силикатный | 1900 | Чугун серый | 7100 |
| Бетон обычный | 2200 | Медь | 8900 |
| Железобетон | 2500 | Алюминиевые сплавы | 2600 |
| Шлакобетон | 1400 | Органическое стекло | 1400 |
| Керамическая плитка | 2200 | Стекло | 2350 |
| Оргалит твердый | 600 | Стеклотекстолит | 1850 |
| Рубероид толщиной 3мм | 1000 | Линолеум толщиной 5мм | 1800 |
| Дуб | 800 | Керамзит - утеплитель | 800 |
| Сосна | 500 | Керамзит конструкционный. | 1200 |
Расчетные нагрузки получают умножением нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке γf:
N = Nn· γf;
q = qn· γf. (5)
Коэффициенты надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Конструкции сооружений и вид грунтов | Коэффициент надежности γf по нагрузке |
| Конструкции | |
| металлические металлические, в которых усилия от собственного веса превышают 50% общих усилий | 1,05 1,1 |
| бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные | 1,1 |
| бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые: | |
| в заводских условиях | 1,2 |
| на строительной площадке | 1,3 |
| Грунты | |
| - в природном залегании | 1,1 |
| - на строительной площадке | 1,15 |
|
|
|
При проверке конструкций на устойчивость против опрокидывания и в других случаях, когда уменьшение веса конструкций может ухудшить условия работы конструкций, коэффициент надежности по нагрузке принимают равным γf = 0,9.
П р и м е р 3. Определить нормативную нагрузку на опорную плиту фундамента от веса стержня сплошной металлической колонны из прокатного двутавра 40Б2 (масса 1 погонного метра составляет mпог.м = 54,7 кг). Длина колонны l = 6 м.
Решение:
По формуле (1) нормативная нагрузка от веса конструкций заводского изготовления:
Nn = G = m·g = mпог.м · l ·g = 54,7·6·10 = 3282 Н = 3,82 кН.
П р и м е р 4. Определить нормативную нагрузку на фундамент от веса деревянной стойки высотой l = 4 м, выполненной из соснового бруса с размерами поперечного сечения b x h = 0,25х0,25 м.
|
|
|
Решение.
По таблице (1) определяем плотность древесины (сосна): ρ = 500 кг/м3. Нормативная нагрузка от веса конструкции, выполненной из однородного материала, определяется по формуле (2):
Nn =G = V·ρ·g = b·h·l·ρ·g = 0,25·0,25·4·500·10 = 1250 Н = 1,25 кН.
П р и м е р 5. Определить нормативную равномерно распределенную нагрузку на чердачное перекрытие от веса утеплителя – слоя керамзита толщиной h = 0,25 м (плотность керамзита ρ = 800 кг/м3).
Решение.
По формуле (2) интенсивность равномерно распределенной нагрузки от веса однородного материала равна:
qn = h·ρ·g = 0,25·800·10 = 2000 Н/м2 = 2,0 кН/м2.
П р и м е р 6. Определить расчетную равномерно распределенную нагрузку на плиту покрытия от веса покрытия. Плиты покрытия сборные железобетонные многопустотные серии 1.141.1 ПК 62.15-3; размеры плиты: l = 6160 мм, h = 220 мм, b = 1490 мм, масса m = 2860 кг. По плитам предусмотрена пароизоляция, утеплитель – плитный пенополистирол (толщина слоя h1 = 0,1 м, средняя плотность ρ1 = 30 кг/м3) и кровля двухслойная из рубероида (толщина h2 = 0,01 м, средняя плотность ρ2 = 1000 кг/м3).
Решение.
Нормативная интенсивность равномерно распределенной нагрузки на плиту складывается из нагрузок от собственного веса плиты, веса утеплителя и кровельного материала.
|
|
|
Плита покрытия является заводским изделием, вес ее можно определить по заданной массе m. Интенсивность распределенной нагрузки от веса плиты определяем делением веса плиты на площадь горизонтальной проекции плиты:
qnпл = G/A = m·g/b·l =2860·10/1,490·6,160 = 3116 Н/м2 .
Для материалов, распределенных по поверхности плиты, интенсивность распределенной нагрузки определяем по формуле (3). Весом пароизоляции в расчете можно пренебречь.
qnутепл = h1·ρ1·g = 0,1·30·10 = 30 Н;
qnкровл = h2·ρ2·g = 0,01·1000·10 = 100 Н.
По формуле (4) определяем общую нормативную нагрузку на плиту:
qn = qnпл + qnутепл + qnкровл = 3116 + 30 + 100 = 3246 Н/м2 = 3,25 кН/м2.
По таблице (2) определяем коэффициенты надежности по нагрузке:
- для железобетонной плиты покрытия γf = 1,1;
- для теплоизоляционного слоя – плитного пенополистирола, изготовленного в заводских условиях, γf = 1,2;
- для рулонной кровли, выполняемой на стройплощадке, γf = 1,3.
Вычисляем расчетную распределенную нагрузку на плиту покрытия по формуле (5):
q = Σqni· γfi = qnпл·γf + qnутепл·γf + qnкровл·γf = 3116·1,1 + 30·1,2 + 100·1,3 = 3594 Н/м2 = 3,594 кН/м2.
Сбор нагрузок удобно вести в форме таблицы 3.
Таблица 3.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1011; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!