Методы расчета постоянных нагрузок
Основные методы расчета постоянных нагрузок
При расчете постоянных нагрузок используются стандартные значения достаточно точно определенных нагрузок для типовых этажей (для жилых домов, гостиниц, офисов). Для крыш и технических этажей также существуют стандартные значения.
Сбор нагрузки должен проводиться в определенной последовательности. Распределенные нагрузки на плиты, погонные нагрузки на балки, суммарные нагрузки главных балок и нагрузки на колонны (стены) собираются следующим образом:
- распределенные нагрузки на плиты определяются как среднее значение отношения суммарной нагрузки к площади плиты;
- после определения распределенных нагрузок на плиты их значения передают на балки (стены) в виде линейных нагрузок. Линейные нагрузки балок передают на главные балки, учитывая собственный вес вышележащих конструкций. Суммарные нагрузки, затем передают на колонны (стены) в виде сосредоточенных сил. Такой принцип определения нагрузок используется при свободном опирании конструкций.
Основы расчета постоянных нагрузок
При определении нагрузки на конструкции здания в некоторых случаях не учитывается собственный вес балок, а действующая на них нагрузка собирается на соответствующие грузовые полосы. При этом распределенные нагрузки от плит передают на балки (стены), вдоль их центральной оси. Расчеты показали, что пренебрежение собственным весом балок приводит к погрешности суммарных нагрузок на величину 10-20%. В настоящее время проведение расчетов в автоматизированном режиме обеспечивает учет всех постоянных нагрузок на конструкции многоэтажных зданий.
Необходимо учитывать также собственный вес стен здания, пренебрежение которым приведет к погрешности суммарных нагрузок в 5%.
При определении нагрузки на колонны и стены необходимо к нагрузкам от вышележащих элементов добавлять собственный вес.
При учете временных нагрузок «Нагрузки на строительные конструкции» (GB 50009-2001) рекомендуют добавлять к постоянным нагрузкам от конструкций временные, взятые с коэффициентом, учитывающим их тип. При этом меньшее значение применяется для зданий, имеющих более 20 этажей, большее - для 10-этажных зданий и для промежуточных вариантов.
Учет собственного веса
Учет собственного веса является важным звеном при проектировании многоэтажных конструкций. Вес здания - значимый фактор, влияющий на расчеты с учетом сейсмических воздействий, реакцию от ветровой нагрузки и колебания конструкций. Также он является важным показателем проектирования. Масса здания определяется отношением постоянной нагрузки к ускорению свободного падения. При ее определении используются коэффициенты из таблицы ниже.
Коэффициенты надежности по нагрузке
|
Тип помещения |
Коэффициент надежности η |
|
Жилой дом, офис, гостиница, палата |
0,7-0,55 |
|
Магазин, гараж, комната с оборудованием |
0,8-0,55 |
Исследованиями определены распределенные нагрузки от веса перегородок (стен) 1000-1300кг/м2. Эти значения определяются по таблице ниже
Средний вес панельных конструкций
|
Тип конструкции |
Каркасная конструкция |
Каркасно-диафрагменная конструкция |
Каркасно континуальная конструкция |
Конструкция «стена-диафрагма» |
|
Средний вес т/м2 |
0,9-1,2 |
1,1-1,4 |
1,3-1,5 |
1,4-1,7 |
Когда здание выше 100 м или больше 30 этажей, его средний вес определяется максимальным значением по табл. 4.1.3, когда здание ниже 60 м или меньше 20 этажей, его средний вес определяется минимальным значением по таблице.
Значения, приведенные в последней таблице, в настоящее время подлежат пересмотру и уточнению, что необходимо иметь в виду при проектировании. Общий вес здания равен произведению удельной распределенной нагрузки на общую площадь здания.