Сбор нагрузок на фундамент промышленного здания с металлическим каркасом

1. Постоянные нагрузки

Линейную распределенную нагрузку на ригель от веса шатра определим по формуле

(3.4.)

где n = 0,95 – коэффициент надежности по назначению,

Собственный вес колонны определим по формуле

(3.5.)

где f = 1,05 – коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций ; qk=кПа– нагрузка от колонны, приходящаяся на 1 м прилежащей площади;

Собственный вес подкрановой балки определим по формуле (вес подкрановой балки на 1м прилежащей площади qпб=кПа):

(3.6.)

Собственный вес стенового ограждения определим по формуле

(3.7.)

где f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для бетонных конструкций ;

qc=10 –удельный вес стеновых панелей,кН/м3; bст = 0,2 – толщина стенового ограждения, м; = 61,8 = 10,8 – высота стеновых плит, м; = 25,5 – удельный вес блоков остекления, кН/м3; = 20,004 = 0,008 – толщина остекления, м;

hо=1,8 = 9 – высота остекления, м;

2. Снеговая нагрузка

Величину нормативной снеговой нагрузки на 1м2 определим по формуле (3.8).

, (3.8)

Величину расчетной линейно-распределительной снеговой нагрузки на ригель рамы определим по формуле (3.9). , (3.9)

Суммарное давление на колонну от расчетной нагрузки на ригеле:

; (3.10)

3. Нагрузки от мостовых кранов

Производственные здания часто оборудуют большим числом кранов (по нескольку в каждом пролете). При расчете однопролетных рам крановая нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности.

Вертикальное давление кранов определяется при их невыгодном расположении на балках по формуле (3.10). Коэффициент надежности по нагрузке равен f = 1,1. Коэффициент сочетаний, принимаемый для кранов режимов работ 6К, = 0,85.

, (3.11)

где Fk – сила максимального давления колеса, кН;

сумма ординат линии влияния для опорного давления на колонну.

Рис. 8. К определению нагрузок на раму от мостовых кранов:

А – схема расположения кранов на подкрановой балке; б –нагрузка от вертикального давления; в – нагрузка от торможения тележки крана.

На противоположный ряд колонн действует сила Dmin, величину которой определим по формуле (3.11):

(3.12)

Минимальное давление колеса определим по формуле:

, (3.13)

Поперечное торможение. Значение расчетной горизонтальной силы T, передаваемой на колонну, определим по формуле (3.15). Сила горизонтального давления, передаваемая колесу крана , равна

, (3.14)

Горизонтальное давление на колонну (силы поперечного торможения тележек кранов) Tопределяется по формуле

, (3.15)

4. Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветрового давления w определим в зависимости от района строительства. Расчетная погонная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы к определенной точке по высоте, определяется:

(3.16)

где f =– коэффициент надежности для ветровой нагрузки;

w – нормативное значение ветрового давления, кПа;

c–аэродинамический коэффициент, (c=0,8 для активного давления и c=0,6 для отсоса);

k– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания и типа местности);

Bfr–ширина грузовой площадки, принимаемая по шагу рам, м;

Построим эпюру коэффициента k, используя табл.П1.5. прил.1 (рис. 9):

, (3.17)

где X1 – заданная высотная отметка, м;

zx –значение высотной отметки по табл.П1.5. прил.1, м;

kx – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для отметки zx по табл. П1.5. прил.1;

x– номер пункта в табл.П1.5. прил.1.

Для удобства дальнейших расчетов приведем эпюру k к эквивалентной по площади kэкв. Определим значение ординат kэкв:

Ветровую нагрузку, линейно распределенную по колонне, определим по формуле (3.18). Коэффициент надежности для ветровой нагрузки равен f=тогда

, (3.18)

Ветровая нагрузка с наветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом Ce=0.8:

, (3.19)

Ветровая нагрузка с подветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом:

, (3.20)

Ветровая нагрузка, приходящаяся на парапет, прикладывается в уровне низа фермы.

тогда сосредоточенное давление ветра, приходящееся на парапет, определим по формуле

, (3.21)

С наветренной стороны

С подветренной стороны

На этапе планирования важным мероприятием является сбор нагрузок на фундамент. От точности произведенных измерений зависит надежность и долговечность как основания, так и всего сооружения. Все математические расчеты выполняются в четком соответствии с требованиями руководящих документов и нормативов. Для успешной реализации этого мероприятия нелишним будет предварительно изучить СНиПы и обратиться за советом к специалистам.

Необходимость проведения и его условия

Подсчет необходим для выявления создаваемой нагрузки на 1 кв.м. грунта в соответствии с допустимыми показателями.

Грамотный сбор нагрузок — залог надежности основания

Успешная реализация названного мероприятия предусматривает необходимый учет следующих параметров:

  • условия климата;
  • тип почвы и его особенности;
  • границы грунтовых вод;
  • конструктивные особенности здания и количество используемого материала;
  • планировку сооружения и вид кровельной системы.

С учетом всех перечисленных характеристик расчет основания и проверка соответствия выполняется после утверждения проекта сооружения.

Выполнение расчета

Для проведения правильного сбора нагрузки следует осуществить расчет веса каждого элемента конструкции и установить глубину размещения опорной конструкции.

Глубина размещения

Данный показатель строится на основании глубины промерзания почвы и ее структурного анализа. Для каждого региона исследуемое значение индивидуальное и складывается на основе многолетнего опыта метеорологов.

По общему принципу основание должно с запасом находиться глубже границ промерзания грунта, однако, из любого правила имеются некоторые исключения. Искомый показатель потребуется впоследствии для установления допустимой нагрузки и определения площади основания.

Для увеличения наглядности следует привести пример на основе ленточного типа. Будем определять глубину размещения фундамента для участка, расположенного в г. Смоленск и имеющего тип почвы – супесь. По первой таблице находим интересующий нас город и сличаем показатель.

Для названного населенного пункта он составляет 120 см. По второй таблице устанавливаем глубину размещения для требуемого вида почвы, этот показатель равен не менее ¾ расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м, таким образом, получаем значение в 80 см, удовлетворяющее всем заявленным условиям.

Кровельная нагрузка

Представленный вид нагрузки посредством стен сооружения, на которых размещается кровельная система, равномерно распределяется между сторонами основания. Для классической крыши, имеющей два ската, это две противоположные боковые стены. В варианте четырехскатной кровли вес распределяется на все четыре грани.

Требуемый показатель устанавливается по площади проекционных линий кровли, отнесенных к площади сторон основания, подверженных нагрузке, и умноженные на общую массу строительного материала, которую можно вычислить согласно приложенной таблице.

Пример:

  1. Площадь проекционных линий при размерах постройки 10×10 равняется 100 кв.м.
  2. При двухскатной крыше длина сторон основания высчитывается по количеству опорных стен, в нашем случае их 2, таким образом, получаем 10×2=20 м.
  3. Площадь сторон основания, подверженных нагрузке, при толщине фундамента в 0,5 м равняется 0,5х20 = 10 кв.м.
  4. Тип кровли – керамическая или цементно-песчаная черепица при уклоне в 45º, следовательно, нагрузка по приложенной таблице равняется 80 кг/ кв.м.
  5. Общая нагрузка крыши на основание – 100/10×80 = 800 кг/ кв.м.

Вычисление снеговой нагрузки

Снег создает давление на основание через крышу и опорные стены, в связи с этим расчет нагрузки, создаваемой снегом, включает в себя усилия кровли на фундамент. Единственное, что требуется дополнительно установить – площадь давления снега. Искомый показатель равняется площади обустроенной кровли.

Для получения итогового значения площадь кровли следует разделить на площадь опорных стен основания и помножить на средний показатель снеговой нагрузки, согласно таблице.

Пример:

  1. Длина ската кровли в 45º равна 10/2/0,525 = 9,52 м
  2. Площадь кровли равняется длине коньковой части, помноженной на длину ската (9,52х10) х 2 = 190,4 кв.м.
  3. Нагрузка снега для Смоленска составляет 126 кг/ кв.м. Помножаем данное значение на площадь кровли и делим на площадь нагруженных стен основания (190,4х126/10 = 2399,04 кг/кв.м.).

Определение нагрузок, создаваемых перекрытиями

Давление перекрытий осуществляется также как и у кровли на опорные стенки фундамента, в связи с этим расчет нагрузки ведется в прямой взаимосвязи с их площадью. Для определения нагрузки первым делом стоит вычислить площадь промежуточных элементов всех этажей с учетом половой плиты.

Площадь одного перекрытия помножается на общую массу материала, заложенного в ее основу, значение которого можно определить по таблице, и полученное значение делят на площадь нагруженных стенок основания.

Пример:

Площадь перекрытий каждого из этажей равна площади сооружения – 100 кв.м. В здании, для примера, пара перекрытий: одна – железобетонная, вторая – деревянная по металлическим (стальным) направляющим.

  1. Умножаем площадь каждого из перекрытий на их удельный вес. Получаем: 100 х 200 = 20000 кг и 100 х 500 = 50000 кг.
  2. Суммируем представленные показатели. вычисляем нагрузку на квадратный метр: (20000 + 50000) / 10 = 7000 кг/кв.м.

Вычисление нагрузок, создаваемых стенами

Представленный показатель для ленточного типа вычисляется как произведение общего объема стенных элементов и их общего веса, которые необходимо разделить на произведение длины сторон основания и его толщины.

  1. Площадь каждой из стен равна произведению высоты сооружения и периметра дома: 3 х (10 х 2 + 10 х 2) = 120 кв.м.
  2. Вычисляем их объем: произведение площади и толщины (120 х 0,5 = 60 м куб.).
  3. Определяем общий вес, отыскав произведение объема и массы материала, указанного в таблице: 60 х 1400 = 84 000 кг.
  4. Устанавливаем площадь опорных сторон, которая равна произведению периметра основания и его толщины: (10 х 2 + 10 х 2) х 0,5 = 20 кв.м.
  5. Нагрузка, создаваемая стенами: 84 000/20 = 4 200 кг/кв.м.

Промежуточные подсчеты нагрузки основания на грунт

Общий показатель нагрузки, создаваемой ленточной опорой на почву, высчитывается следующим образом: объем фундамента умножается на плотность материала, заложенного в его первооснову, и делится на квадратный метр площади основания. Объем при этом следует вычислять как произведение глубины размещения на толщину слоя опоры.

Как правило, на этапе предварительных вычислений последний показатель принимается, как толщина боковых стен.

  1. Площадь основания – 20 кв.м., глубина размещения – 80 см, объем основания 20 х 0,8 = 16 м куб.
  2. Вес основания, выполненного из железобетона, равен: 16 х 2500 = 40 000 кг.
  3. Общая нагрузка на грунт: 40 000/20 = 2 000 кг/ кв.м.

Определение удельной нагрузки на 1 кв.м. почвы

В завершение находим сумму всех выполненных результатов, не забывая вычислить допустимую нагрузку на фундамент. Вместе с этим стоит учитывать, что давление, создаваемое стенами с кровельной системой на опору, будет выше своих рядом расположенных собратьев.

Посмотрите видео, как провести полный расчет давления на основание дома.

Фиксированный показатель сопротивляемости почвы вычисляем по таблицам, указанных в СНиП 2.02.01-83 и описываемых правила изготовления фундаментов зданий и построек.

  1. Находим сумму масс, создаваемых всеми элементами сооружения, в том числе и основания: 800 + 2399,04 + 7 000 + 4 200 + 2 000 = 16 399,04 = 16,5 т/кв.м.
  2. Определяем показатель сопротивляемости почвы, для супесей с коэффициентом пористости 0,7 составляет 17,5 т/ кв.м.

Из полученных расчетов можно сделать вывод о том, что давление, создаваемое выбранной для примера постройкой, располагается в рамках допустимой границы.

Заключение

Как можно заметить из примера, выполнение расчетов нагрузки не такое уж сложное мероприятие. Для успешного его выполнения необходимо четко следовать требованиям нормативных документов и придерживаться определенного ряда правил.

Статьи по теме:

Архитектура Сбор нагрузок на элементы здания. просмотров — 2926

Практическая работа №9

Конструктивные решения большепролётных конструкций.

Практическая работа №8

Цель работы:

— вычертить в соответствии с заданием общий вид большепролетной конструкции — плоские распорные, безраспорные, перекрестные и др.;

— вычертить в соответствии сзаданием общий вид висячих или пневматических конструкций.

В результате изучения темы студент должен:

иметь представлениеоб области применения несущего остова с висячими и пневмоконструкциями покрытий для общественных зданий;

знатьконструктивные системы висячих ипневматических покрытий: материал конструкций;

уметьвыполнить общий вид висячих и пневматических конструкций.

Исходные данные:

1. Приложение 1 Большепролетные конструкции

2. Таблица выбора варианта

Таблица Выбор варианта

№ варианта 1-8 9-17 18-26 27-33
№ конструкции

Примечание: Номер варианта определяется по номеру в журнале группы

№ конструкции Большепролетная конструкция
 
 
 
 

Контрольные вопросы:

1. Что относится к плоским безраспорным конструкциям?

2. Что относится к плоским распорным конструкциям?

3. Что относится к тонкостенным пространственным конструкциям?

Цель: научиться собирать нагрузки на элементы зданий

В результате выполнения практического занятия студент должен

знать: Методы определœения расчетных и нормативных нагрузок

уметь: собирать и рассчитывать нагрузки на 1 м2 покрытия, перекрытия на фундамент здания и сводить их в таблицу

Исходные данные:

ВАРИАНТ №1 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,0 м; — здание 5 этажное, Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 51 см; — ᴦ. Киров; Покрытие: — 4 слоя рубероида; — асфальтобетон – 20 мм; — плиты из ячеистого бетона – 100 мм; — 1 слой толя – 1,5 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 160 мм; Перекрытие: — линолеум – 4 мм; — битумная мастика – 2 мм; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 160 мм. ВАРИАНТ №2 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,1 м; — здание 4 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 38 см; — ᴦ. Псков; Покрытие: -защитный слой гравия – 12 мм; — 4 слоя рубероида; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — плиты из керамзитобетона – 70 мм; — 1 слой рубероида – 3 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм; Перекрытие: — паркет дубовый – 19 мм; — битумная мастика – 2 мм; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — керамзитобетон – 25 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм.
ВАРИАНТ №3 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,2 м; — здание 6 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 64 см; — ᴦ. Кустанай; Покрытие: — 3 слоя рубероида; — литой асфальтобетон – 30мм; — гранулированные шлаки – 60 мм; — 1 слой рубероида – 3 мм; — желœезобетонная ребристая плита – 60 мм; Перекрытие: — керамическая плитка – 8 мм; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — шлакобетон – 20 мм; — битумная мастика – 3 мм; — желœезобетонная ребристая плита – 60 мм. ВАРИАНТ №4 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 5,8м; — здание 3 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из керамического кирпича – 51 см; — ᴦ. Якутск; Покрытие: — защитный слой из мраморной крошки – 10 мм; — 4 слоя рубероида на мастике; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — шлакобетон – 35 мм; — 1 слой пергамина – 2 мм; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм; Перекрытие: — поливинилхлоридная плитка – 4 мм; — цементно-песчаный раствор – 200 мм; — 2 слоя толя на битумной мастике; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм.
ВАРИАНТ №5 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 5,4 м; — здание 7 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из керамического кирпича – 64 см; — ᴦ. Рига; Покрытие: — защитный слой гравия– 12 мм; — 4 слоя рубероида; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — плиты из керамзитобетона – 70 мм; — 1 слой рубероида; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм; Перекрытие: — дощатый пол – 29 мм; — лаги 50х60 мм через 400 мм; — прокладки под лаги из рубероида 100х2,5 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм. ВАРИАНТ №6 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,5 м; — здание 8 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 38 см; — ᴦ. Свердловск; Покрытие: — защитный слой из мраморной крошки – 10 мм; — 4 слоя рубероида на мастике; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — шлакобетон – 35 мм; — 1 слой пергамина – 2 мм; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм; Перекрытие: — линолеум – 4 мм; — черный пол из досок – 25 мм; — лаги 40х70 через 300 мм; — прокладки под лаги из пергамина 100х2 мм; — минœеральная вата – 30 мм; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм;
ВАРИАНТ №7 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,6 м; — здание 8 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 64 см; — ᴦ. Уфа; Покрытие: -защитный слой гравия – 12 мм; — 4 слоя рубероида; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — плиты из керамзитобетона – 70 мм; — 1 слой рубероида – 3 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм; Перекрытие: — паркет дубовый – 19 мм; — битумная мастика – 2 мм; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — керамзитобетон – 25 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм. ВАРИАНТ №8 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,5 м; — здание 5 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из силикатного кирпича – 51 см; — ᴦ. Москва; Покрытие: — 3 слоя рубероида; — литой асфальтобетон – 30мм; — гранулированные шлаки – 60 мм; — 1 слой рубероида – 3 мм; — желœезобетонная ребристая плита – 60 мм; Перекрытие: — керамическая плитка – 8 мм; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — шлакобетон – 20 мм; — битумная мастика – 3 мм; — желœезобетонная ребристая плита – 60 мм.
ВАРИАНТ №9 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 6,0м; — здание 5 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из керамического кирпича – 51 см; — ᴦ. Киев; Покрытие: — защитный слой из мраморной крошки – 10 мм; — 4 слоя рубероида на мастике; — цементно-песчаная стяжка – 10 мм; — шлакобетон – 35 мм; — 1 слой пергамина – 2 мм; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм; Перекрытие: — поливинилхлоридная плитка – 4 мм; — цементно-песчаный раствор – 200 мм; — 2 слоя толя на битумной мастике; — желœезобетонная плоская плита – 100 мм. ВАРИАНТ №10 Исходные данные: — расстояние между несущими стенами – 5,6 м; — здание 5 этажное Нэт=2,7м; — толщина стены из керамического кирпича – 38 см; — ᴦ. Норильск; Покрытие: — защитный слой гравия– 12 мм; — 4 слоя рубероида; — цементно-песчаная стяжка – 15 мм; — плиты из керамзитобетона – 70 мм; — 1 слой рубероида; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм; Перекрытие: — дощатый пол – 29 мм; — лаги 50х60 мм через 400 мм; — прокладки под лаги из рубероида 100х2,5 мм; — желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм.

Порядок выполнения практической работы:

1. Собрать нагрузки на 1м2 покрытия;

— плотность материалов определяем (5, стр.15 приложение № 3);

— коэффициент перегрузки определяем (6, стр.5 таблица №1);

— снеговую нагрузку определяем (6, стр. 30-33 карта͵ стр. 9 таблица №4);

2. Собрать нагрузки на 1м2 перекрытия;

— плотность материалов определяем (5, стр.15 приложение № 3);

— коэффициент перегрузки определяем (6, стр.5 таблица №1);

— временную нагрузку на перекрытие определяем (6, стр. 6, таблица №3);

3. Собрать нагрузки на 1 п.м ленточного фундамента под наружную стену;

4. Данные расчета внести в таблицу.

Пример:

Исходные данные:

— расстояние между несущими стенами – 5,5 м;

— здание 4 этажное Нэт=3м;

— толщина стены из керамического кирпича – 51 см;

— ᴦ. Казань;

Покрытие:

— защитный слой гравия– 10 мм;

— 3 слоя рубероида;

— цементно-песчаная стяжка – 12 мм;

— плиты из керамзитобетона – 80 мм;

— 1 слой рубероида;

— желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм;

Перекрытие:

— дощатый пол – 30 мм;

— лаги 50х60 мм через 400 мм;

— прокладки под лаги из рубероида 100х2,5 мм;

— желœезобетонная многопустотная плита – 220 мм.

1. Сбор нагрузок на 1м2 покрытия

Наименование нагрузок Нормативная нагрузка, кН/м2 γf Расчетная нагрузка, кН/м2
I. Постоянные нагрузки
  1. защитный слой гравия– δ=10 мм = 0,01 м ρ=1600 кг/м3 = 16 кН/м3
δхρ = 0,01х16 = 0,16 1,2 0,16х1,2=0,192
  1. 3 слоя рубероида δ=15 мм = 0,015 м; ρ=600 кг/м3=6 кН/м3
0,015х6=0,09 1,2 0,09х1,2=0,108
  1. цементно-песчаная стяжка δ=12 мм = 0,012 м; ρ=1800 кг/м3 = 18 кН/м3
0,012х18=0,216 1,3 0,216х1,3=0,2808
  1. плиты из керамзитобетона δ=80 мм = 0,08 м; ρ=1600 кг/м3 = 16 кН/м3
0,08х16=1,28 1,2 1,28х1,2=1,536
  1. 1 слой рубероида δ=5 мм = 0,005 м; ρ=600 кг/м3=6 кН/м3
0,005х16=0,08 1,2 0,08х1,2=0,096
  1. желœезобетонная многопустотная плита δ=110 мм = 0,11 м; ρ=2500 кг/м3 = 25 кН/м3
0,11х25=2,75 1,1 2,75х1,1=3,025
Итого постоянные нагрузки qн=4,58   qр=5,24
II. Временные нагрузки
  1. Снеговая ᴦ.Казань IV р-он стр-ва – 150 кг/м2 = 1,5 кН/м2
1,5 1,3 1,5х1,3=1,95
Итого временные нагрузки рн=1,5   рн=1,95

Nн= qн+ рн=4,58+1,5=6,08 кН/м2

Nр= qр+ рр=5,24+1,95=7,19 кН/м2

2. Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия

Наименование нагрузок Нормативная нагрузка, кН/м2 γf Расчетная нагрузка, кН/м2
I. Постоянные нагрузки
  1. дощатый пол– δ=30 мм = 0,03 м ρ=500 кг/м3 = 5 кН/м3
δхρ = 0,03х5 = 0,15 1,3 0,15х1,3=0,195
  1. лаги 50х60 мм через 400 мм
  1. прокладки под лаги из рубероида 100х2,5 мм
  1. желœезобетонная многопустотная плита δ=110 мм = 0,11 м; ρ=2500 кг/м3 = 25 кН/м3
0,11х25=2,75 1,1 2,75х1,1=3,025
Итого постоянные нагрузки qн=2,9   qр=3,22
II. Временные нагрузки
  1. на перекрытие (жилой дом) – 150 кг/м2 = 1,5 кН/м2
1,5 1,3 1,5х1,3=1,95
Итого временные нагрузки рн=1,5   рн=1,95

Nн= (qн+ рн)х кол.эт. =(2,9+1,5)х4=17,6 кН/м2

Nр= (qр+ рр)х кол.эт. =(3,22+1,95)х4=20,68 кН/м2

3. Сбор нагрузок на 1 п.м ленточного фундамента под наружную стену

Определяем грузовую площадь

Sгр=5,5/2х1=2,75 м2

Рисунок 1 план наружных стен для определœения нагрузок

Наименование нагрузок Нормативная нагрузка γf Расчетная нагрузка, кН
На ед.изм кН/м2 от грузовой площади Sгр, кН
I. Постоянные нагрузки
  1. от покрытия (qн=4,58 кН/м2)
4,58 4,58х2,75=12,6 1,2 12,6х1,2=15,12
  1. от перекрытия (qн=2,9 кН/м2)х кол.эт.= 2,9х4=11,6кН/м2
11,6 11,6х2,75=31,9 1,2 31,9х1,2=38,28
  1. от кирпичных стен qн=δстхSгрхНэтхρкирпичахкол.эт.=0,51х2,75х3х16х4=269,28кН
  269,28 1,1 296,21
Итого постоянные нагрузки   qн=313,78   qр=349,61
II. Временные нагрузки
  1. Снеговая ᴦ.Казань IV р-он стр-ва – 150 кг/м2 = 1,5 кН/м2
1,5 1,5х2,75=4,125 1,3 4,125х1,3=5,36
  1. на перекрытие (жилой дом) – 150 кг/м2 = 1,5 кН/м2 х кол.эт. = 1,5х4=6 кН/м2
6х2,75=16,5 1,3 16,5х1,3=21,45
Итого временные нагрузки   qн=20,625   qр=26,81

Nн= qн+ рн=313,78+20,625=334,405 кН

Nр= qр+ рр=349,61+26,81=376,42 кН

Контрольные вопросы:

1. Что является нормативной нагрузкой?

2. Что является расчетной нагрузкой?

3. Классификация нагрузок.

4. Для чего применяют коэффициент перегрузки?

5. Основные требования предъявляемые к конструкциям при расчете.

Расчет фундамента одноэтажного промышленного здания

курсовая работа

Вертикальная сосредоточенная нагрузка NH, передающаяся от колонны на фундамент, подсчитывается как произведение заданной единичной нагрузки соответствующего пролета на грузовую площадь покрытия (или перекрытия), приходящуюся на рассматриваемую колонну.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка от колонны считается приложенной в центре поперечного сечения колонны. Кроме вертикальной нагрузки от колонн, на которые опираются элементы покрытия или перекрытий, на фундаменты передаются моменты MH и горизонтальные силы QH, действующие в плоскости поперечника здания.

Горизонтальные силы (QH) считаются приложенными в уровне обреза фундаментов. Направление действия моментов и горизонтальных сил в плоскости поперечника здания может быть принято для внутренних колонн любым, для наружных колонн вовнутрь помещения.

Нагрузки от собственного веса стен подсчитываются как произведение веса одного квадратного метра вертикальной поверхности стены на грузовую площадь, приходящуюся на фундамент.

Вес стеновых панелей принимается равным 3 кПа (кН/м2) их вертикальной поверхности. В подсчете нагрузок от стен должны быть учтены коэффициенты уменьшения их веса за счет оконных и дверных проемов. Они принимаются для наружных стен цехов промышленных зданий К = 0.5; для бытовых помещений К = 0.6.

Таким образом, учитывая вышесказанное, можем подсчитать нормативные и расчетные нагрузки.

Нормативные нагрузки приведены в таблице

Таблица 1.1- Нагрузки от колонн

№ Фундамента (оси)

Номер

колонны

Грузовая площадь, м2

Единичная нагрузка кН/м2

Продольная сила сжатия NН, кН

Момент МН, кН*м

Горизонтальная сила QН, кН

Е-7

Ж-7

Таблица 1.2 — Нагрузки от стен

№ фундамента

(оси)

Номер колонны

Грузовая площадь, м2

Единичная

нагрузка, кН/м2

Коэффициент

ослабления нагрузки

Нагрузка от стен, , кН

Е-7

Ж-7

Для определения физико-механических свойств грунтов на строительной площадке было выполнено 5 скважин с глубиной выработки — Скв.1 — 7,5м, Скв.2 — 8,6м, Скв.3 — 9м, Скв.4- 8,8м, Скв.5 — 6,8м. Расстояния между скважинами: Скв.1 — Скв.2 — 45,0м; Скв.2 — Скв.3 — 45,0м; Скв.4 — Скв.2 — 45,0м; Скв.2 — Скв.5 — 45,0м

По результатам анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки выбираем I несущий слой — глина.

По коэффициент водонасыщения грунта , д.е., определяется как степень заполнения пор водой по формуле

= 0,3*доли ед.;

0,29*доли ед.;

0,26*доли ед.;

Таблица 1.3 — Физико-механические характеристики грунтов

Номер

грунта

Наименование

грунта

Удельный вес частиц грунта, гS ,кН/м3

Удельный вес грунта г, кН/м3

Влажность, щ, %

Коэффициент пористости, e, доли единицы

Влажность на границе раскатывания,щP, %

Влажность на границе текучести, щL, %

Коэффициент фильтрации, kф, см/с

Угол внутреннего трения , ц0

Сцепление, С, кПА

Модуль деформации Е ,мПа

І

глина

3,1*10-8

ІІ

глина

2,2*10-8

ІІІ

глина

2,4*10-8

где — удельный вес воды, принимаемый т/м3.

По числу пластичности , %, определяют по формуле

45-26=19; 53-29=24;

47-25=22>17% глина песчаная или пылеватая.

По показателю текучести характеризует консистенцию грунта в его природном залегании и определяется по формуле

;

(0 J0,25)-глина полутвердая

; для 1 слоя =;

для 2слоя ==14,73;

для 3слоя =

; для1слоя = ;

для 2 слоя =; для 3 слоя =

Вывод: I слой, ІІ слой, ІІІ слой

Глина, число пластичности JP = 19>17 глина легкая песчанистая или пылеватая, по показателю текучести JL = 0,21 0,25- глина полутвердая; так как Sr = 0,98 >0,8 грунт насыщенный водой, по относительности просадочности грунт — просадочный , также при JP = 19 JSS = 6,28 0,3, относят к набухающим грунтам.

В качестве основания принимаем I слой грунта — глина. В курсовом проекте рассчитывается 2 вида фундамента.

Первый вид фундамента мелкого заложения отдельно стоящий стаканного типа под сборную железобетонную колонну монолитный железобетонный. Второй вид — свайный куб состоящий из низкого монолитного железобетонного ростверка и куста сборных железобетонных свай призматического сечения висячих забивных.