Главное меню

Расчет нагрузки на конструкции


Беляева_Расчет и проектирование.indd

%PDF-1.3 % 1 0 obj >]/Pages 3 0 R/Type/Catalog/ViewerPreferences>>> endobj 2 0 obj >stream 2019-11-11T15:20:54+05:002019-11-11T15:21:31+05:002019-11-11T15:21:31+05:00Adobe InDesign CS6 (Windows)uuid:3226a5ca-cfbf-4075-b9b5-93cb6424310cxmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cxmp.id:212888606C04EA119267D73F75A3E5C0proof:pdf1xmp.iid:1F2888606C04EA119267D73F75A3E5C0xmp.did:A7EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cxmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cdefault

  • convertedfrom application/x-indesign to application/pdfAdobe InDesign CS6 (Windows)/2019-11-11T15:20:54+05:00
  • application/pdf
  • Беляева_Расчет и проектирование.indd
  • Adobe PDF Library 10.0.1FalsePDF/X-1:2001PDF/X-1:2001PDF/X-1a:2001 endstream endobj 3 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 31 0 obj > endobj 32 0 obj > endobj 33 0 obj > endobj 34 0 obj > endobj 35 0 obj > endobj 36 0 obj > endobj 37 0 obj > endobj 68 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 69 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 70 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 71 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 72 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 73 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 86 0 obj >stream HTMo10V3c{?q%

    Сбор нагрузок для расчета конструкций

    Для расчета любой конструкции первым делом нужно собрать нагрузки. Разберемся с самой сутью: какие нагрузки могут возникнуть при расчете здания?

     

    Во-первых, это собственный вес конструкций (крыши, перекрытий, стен, полов, перегородок, лестниц и т.п.). При расчете жилых домов это, чаще всего, самая серьезная нагрузка.

    Как определяется собственный вес? Нужно знать, сколько весит материал, т.е. его объемный вес или плотность (кг/м3), затем определить габариты конструкции и выбрать коэффициент надежности по нагрузке (ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5).

    Например, есть стена из кирпича объемным весом 1800 кг/м3 (толщиной 0,250 м) с утеплителем объемным весом 60 кг/м3 (толщиной 0,08 м). Высота стены 3,3 м. Коэффициент надежности по нагрузке для каменных конструкций - 1,1. Определим, какая нагрузка от стены приходится на ленточный фундамент. Нагрузка обычно определяется на 1 погонный метр конструкции:

    1,1*1800*3,3*0,25 + 1,2*60*3,3*0,08 = 1653 кг/м.

    В таблице 1 приведен объемный вес некоторых строительных материалов.

     

    Таблица 1 (информация взята из справочника)

     

    Материал

    Объемный вес, кг/м3

    Кладка из искусственных камней

    Кладка из глиняного обыкновенного или силикатного кирпича на тяжелом растворе

    1800

    То же на сложном растворе (цемент, известь, песок)

    1700

    То же, на теплом или известковом растворе

    1600

    Кладка из пустотелого кирпича

    1300-1500

    Кладка из пустотелого пористого кирпича

    1000-1200

    Кладка из керамических пустотелых блоков

    1250-1400

    Кладка из шлакового кирпича

    1100-1400

    Кладка из естественных камней

    Правильная кладка из твердых пород (мраморная, гранитная)

    2680

    То же, из плотных пород (известняк, песчанник)

    2200

    То же из легких пород (туф, ракушечник)

    1200-1600

    Бутовая кладка из твердых пород (мраморная, гранитная)

    2400

    То же, из плотных пород (известняк, песчанник)

    2000

    То же из легких пород (туф, ракушечник)

    1200-1400

    Бетоны и кладка из бетонных камней

    Бетон на щебне (гравии) твердых пород, невибрированный

    2200

    То же, вибрированный

    2300

    Бетон на кирпичном щебне

    1800

    Бетон на гранулированном шлаке

    1100-1200

    Бетон на котельном шлаке

    1350-1450

    Бетон на пемзе

    800-1000

    Бетоны ячеистые автоклавные (газобетон, пенобетон)

    300-1000

    Пеносиликат автоклавный

    400-800

    Кладка из бетонных камней (в зависимости от рода заполнителя и объемного веса бетона)

    1200-2300

    Железобетон

    Невибрированный на гранитном щебне

    2400

    Вибрированный на гранитном щебне

    2500

    Невибрированный на кирпичном щебне

    2000

    Вибрированный на кирпичном щебне

    2150

    На пемзе или туфе

    1100-1500

    Засыпки

    Сухой песок

    1600

    Строительный мусор

    1200-1400

    Мелочь из пемзы, туфа

    900-1000

    Торф, сфагнум в набивке

    1000-1100

    Шлак котельный

    1000

    Шлак доменный гранулированный

    500-900

    Пробковая мелочь

    150

    Растворы и штукатурки

    Цементный раствор

    1800

    Сложный раствор (цемент, известь, песок)

    1700

    Известково-песчаный раствор

    1600

    Теплый раствор (цемент, известь, шлак)

    1000-1400

    Гипсовый раствор из чистого гипса

    1100

    Гипсобетоны с заполнителями

    700-1300

    Сухая штукатурка

    600-700

    Дерево

    Сосна, ель воздушно-сухая (поперек волокон)

    500-600

    Дуб воздушно-сухой

    800

    Древесные опилки

    250-300

    Уголь древесный

    180-200

    Плиты древесноволокнистые (ДВП)

    670

    Плиты фибролитовые

    575

    Фанера клееная

    680

    Металлы

    Железо, сталь

    7850

    Чугун

    7250

    Медь красная

    8800

    Бронза

    8600

    Свинец

    11400

    Разные материалы

    Асбестоцементные плитки и листы

    1900

    Асбестоцементные термоизоляционные плиты

    300-600

    Асфальт

    1800

    Асфальтобетон

    2100

    Войлок строительный

    150

    Гипсовые плиты с опилками и стружками

    650-1000

    Пробковые плиты

    250

    Толь, рубероид, пергамин

    600

    Стекло

    2600

    Стекловата

    150-200

    Линолеум

    1800

    Гипсокартон

    825

     

    Коэффициенты надежности по нагрузке для веса конструкций, материалов и засыпок (ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5):

    - металлические конструкции - 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, рулонные материалы, засыпки, стяжки и т.п., выполняемые в заводских условиях - 1,2, на строительной площадке - 1,3;

    - насыпные грунты - 1,15.

     

    Второй тип нагрузки - это временная (переменная) нагрузка (от снега, людей, мебели и прочего). Величину временной нагрузки придумывать не нужно, она четко регламентирована в ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 6 и таблица 6.2.

    Для жилого дома нам нужно знать следующие нагрузки:

    1. Нагрузка на перекрытие в жилых помещениях - 150 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

    2. Нагрузка на перекрытие в чердачном помещении - 70 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

    3. Снеговая нагрузка - согласно разделу 8 ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» для вашего района.

    Переменная нагрузка состоит из долговременной и кратковременной части. В расчете разных конструкций необходимо прикладывать либо полную временную, либо кратковременную или длительную нагрузку. В методиках расчетов всегда оговаривается, какая нагрузка нужна, а с помощью ДБН можно разобраться с величинами нагрузок, которые нужно прикладывать в конкретном случае.

    Более глубоко вопрос видов нагрузок и коэффициентов к ним рассмотрен в статье Сочетания нагрузок или как выбрать нужные коэффициенты

     

    Еще полезные статьи:

    "Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома"

    "Как определить нагрузку на крышу в вашем районе"

    "Сбор нагрузок в каркасном доме"

    "Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме"

    "Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия."

    "Как рассчитать стены из кладки на устойчивость."

    "Расчет металлического косоура лестницы."

     

    Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ".

    class="eliadunit"> Добавить комментарий

    Расчет конструкций

    вернуться на главную страницу

    ПРИСТУПАЯ К РАСЧЕТАМ

    Обратите внимание, что при расчете сооружений, которые находятся на открытом воздухе (Эстакады, мачты, навесы и т.п.),

    необходимо учитывать температурные воздействия. Смотрите температурные нагрузки.

    РАСЧЕТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    РАСЧЕТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ — ОКОНЧАНИЕ

    Для облегчения этого этапа разработаны следующие разделы:Выполнение различных расчетов конструктивных элементов зданий и сооружений является не только одним из самых ответственных этапов проектирования, но и требует высокого уровня подготовки специалиста, больших знаний, опыта и даже инженерной интуиции.Расчеты строительных конструкций.

    1. КЛИМАТОЛОГИЯ

    Первое с чего начинается расчет строительных конструкций это определение места положения объекта. Раздел климатология содержит справочную информацию о районировании территории РФ по различным климатическим характеристикам. Удобные карты и таблицы позволяют быстро получить необходимую информацию.

    2. СБОР НАГРУЗОК

    После определения места нахождения объекта, можно приступить к сбору нагрузок. В этом разделе будут собраны справочные данные и примеры сбора нагрузок на различные типы несущих конструкций.

    3. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

    Расчет фундаментов, а также оснований обычно рассчитывают в последнюю очередь, т.к. нагрузки на эти конструкции передаются от расположенных выше конструкций и без их расчета, нельзя получить точных нагрузок на основания и фундаменты. Этот раздел содержит справочные данные для расчета оснований и грунтов.

    4. РАСЧЕТ КМ И КЖ

    (Расчет металлических конструкций и железобетонных конструкций)

    Выполнение расчетов металлических и железобетонных конструкций временно объединим в один раздел, а по мере накопления материала, эти разделы будут разделены.

    5. РАСЧЕТ КК И ДК

    (Расчет каменных конструкций  и деревянных конструкций)

    Выполнение расчетов каменных и деревянных конструкций временно объединим в один раздел, а по мере накопления материала, эти разделы будут разделены

    Расчет металлических конструкций

     Центр инженерных услуг "Модельер" выполняет все виды расчета металлических и железобетонных конструкций.

     Применяются различные методы расчета конструкций: конечноэлементные расчеты, метод конечных объемов, эмпирический, по справочникам и ГОСТам, а также аналитический расчет методами сопромата.

    Мы рассчитываем конструкции для:

    Расчет конструкции на прочность

     Расчет металлических конструкций на прочность подразумевает собой построение расчетной модели, определение и приложение нагрузок, непосредственно расчет и анализ результатов.

     Расчетная модель может быть изображена вручную или в 3D программе, в зависимости от метода расчета конструкции.

     Обычно металлические конструкции работают в упругой зоне, но случается, при экстремальных нагрузках (например снег) металл переходит в зону пластики, наблюдается перераспределение напряжений по всей конструкции и может возникнуть аварийная ситуация эксплуатации.

     В этом случае мы произведем расчет усиления конструкции.

    Расчет нагрузки на конструкции

     Все конструкции, начиная от зданий и сооружений и заканчивая машинами и механизмами эксплуатируются под действием внешних и внутренних нагрузок.

     Для того чтобы рассчитать нагрузки на конструкцию необходимо детально ознакомиться с ее работой, изучить нормативные документы, например "СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия".

     Кроме нагрузок в расчетную модель необходимо грамотно ввести граничные условия, контакт, трение, закрепление. От правильно составленной расчетной схемы зависит полученный результат.

    Расчет стальных конструкций

     Для гарантии результата расчета стальных конструкций мы верифицировали расчетные механизмы на простейших задачах и произвели сравнение натуральных испытаний и расчетов.

     Расчет стальных конструкций методами сопромата не дает представления о реальном поведении конструкции и распределении напряжений в каждой отдельной части. Сопромат рассматривает только упругую зону, а в реальной жизни необходимо иметь представление о критических ситуация работы конструкции.

     Благодаря современным программным комплексам мы производим оптимизацию конструкций и помогаем добиться максимальной прочности при минимальном весе.

    Расчет конструкции лестницы

     Вы можете заказать у нас расчет конструкции лестницы на прочность и устойчивость. Мы подберем необходимые материалы и профили для косоуров, колонн и ограждений.

     Выполним проверочный расчет уже готовой вертикальной или маршевой лестницы. Сделаем проект КМД.

    Расчет стропильной конструкции

     Стропила являются несущим элементов скатной крыши. Они воспринимают все ветровые и снеговые нагрузки и передают их на каркас здания. Поэтому очень важно правильно определить нагрузки, действующие на стропила и произвести их расчет.

     Особо необходимо обратить внимание на действие пульсирующих ветровых нагрузок и отражение воздушных потоков от близко расположенных высотных зданий.

    Примеры прочностных расчётов

    Лицензия на проектирование

     Центр инженерных услуг "Модельер" лицензирован на выполнение всех видов проектных работ. 

     Мы состоим в СРО "Профессиональное объединение проектировщиков Московской области "Мособлпрофпроект", допуск к выполнению: Свидетельство №0588.00-2017-5036154420-П-140.

    Вверх

    Теги статьи: Расчет металлических конструкций, расчет конструкции на прочность, расчет нагрузки на конструкции, расчет стальных конструкций, расчет конструкции лестницы, расчет стропильной конструкции

    Понятие нормативных и расчетных нагрузок. Коэффициенты надежности.

     

     

    В методе предельных состояний применяется система коэффициентов надежности и коэффициентов условий работы, учитывающая изменчивость нагрузок, свойств материалов и условий работы конструкции. В связи с этим в расчетах по методу предельных состояний используются нормативные и расчетные значения нагрузок.

    Нормативные нагрузки – это нагрузки, установленные нормами по заданной заранее вероятности превышения средних значений или по номинальным значениям.

    Расчетные нагрузки – это нагрузки, используемые в расчетах конструкций на прочность и устойчивость и получаемые путем умножения нормативных значений нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке и по назначению здания:

    q = qn·γf·γn,

    где γf – коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по актуализированной версии СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (СП 20.1330.2016),

    γn – коэффициент надежности по назначению сооружения, зависящий от уровня ответственности сооружения.

    Установлено три класса ответственности зданий и сооружений:

    I – повышенный: резервуары для нефти и нефтепродуктов емкостью более 10000 м3, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетом 100 м и более, сооружения высотой более 100 м, уникальные здания и сооружения. Здания, разрушение которых может привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям. Для таких сооружений величина γn принимается больше 1.

    II – нормальный уровень ответственности: здания и сооружения массового строительства (жилые, общественные, проиводственные и сельскохозяйтсвенные здания и сооружения). Для них γn = 1.0.

     

    III – пониженный уровень ответственности: сооружения сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и др.). Для них γn = 0.8.

    Величина коэффициента надежности по нагрузке (0.9 ≤ γf ≤ 1.4) зависит от вида нагрузки и группы предельных состояний. Нагрузки, действующие на здание, делятся на постоянные, временные и особые.

    Постоянные – нагрузки, действующие в течение всего периода эксплуатации. Это вес несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов для заглубленных сооружений, усилие предварительного обжатия.

    Временными называются нагрузки, изменяющие в процессе эксплуатации по величине или положению. Временные нагрузки делятся на длительные и кратковременные.

    К длительным нагрузкам относятся: вес стационарного оборудования, нагрузка от массы продуктов, заполняющих оборудование в процессе эксплуатации, пониженное значение снеговых и крановых нагрузок, давление жидкостей, газов и сыпучих материал в емкостях, трубопроводах и др.

    К кратковременным нагрузкам относятся: вес людей, полное значение снеговых и крановых нагрузок, ветровые нагрузки, а также нагрузки, возникающие при монтаже и ремонте конструкций.

    К особым нагрузкам относятся: сейсмические, взрывные и прочие аварийные воздействия.

    Расчет конструкций выполняется на действие нагрузок в различных сочетаниях. Одновременное действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок называется основным сочетанием. Вероятность одновременного воздействия наибольших нагрузок учитывается коэффициентами сочетаний.

    При одновременном действии двух и более временных нагрузок эти коэффициенты для всех временных нагрузок, кроме тех, что оказывают наибольшее влияние, принимаются меньше единицы. Для длительных нагрузок они равны 0.95, а для кратковременных – 0.9 или 0.7 в зависимости от степени влияния нагрузки. Наиболее значимая временная нагрузка прикладывается без снижения.

    Особые сочетания складываются из нагрузок из основного сочетания и одной из особых нагрузок. В особых сочетаниях кратковременные нагрузки умножаются на коэффициент 0.8 (кроме случая сейсмических воздействий). Особая нагрузка прикладывается без снижения.

    Смотрите также:

     

    Сбор нагрузок - основы

    Нагрузки, действующие на конструкции зданий и его основание, можно условно отнести к трем группам:

    1. Собственный вес строительных материалов, из которых выполнено здание;
    2. Эксплуатационная (полезная) нагрузка от людей, мебели и оборудования;
    3. Временная нагрузка естественного происхождения - ветер и снег.

    В зависимости от цели расчета, выбирается подходящая методика сбора нагрузок. Например, для расчета балки перекрытия, необходимо знать распределенную (линейную) нагрузку на балку в кг/м. Для этого, сначала нужно собрать нагрузку на один квадратный метр перекрытия, а затем умножить получившееся значение на расстояние между балками. Таким образом, если балки лежат через 0,5 м, погонная нагрузки на балку будет в два раза меньше чем на один квадратный метр перекрытия. А если расстояние между центрами соседних балок - 2 м, то погонная нагрузка будет в два раза больше собранной на один квадратный метр.

    Напоследок, нужно учесть собственный вес балки.

    Пример сбора нагрузок на балку

    Собственный вес конструкций

    Пол из фанеры на деревянных лагах. Начинаем собирать нагрузки сверху вниз.

    1. Ламинат.
      Объем равен 1 м х 1 м  х 0,008 м = 0,008 кубических метра. 
      Объемный вес ламината смотрим в таблице плотностей или в паспорте изделия. 1000 кг/куб. м.
      Вес одного квадратного метра покрытия равен 0,008 х 1000 = 8 кг.
    2. Подложка.
      Объем 0,003 куб. м.
      Плотность 200 кг.
      Вес 1 кв. м = 0,003 х 200 = 0,6 кг.
    3. Фанера.
      Объем 0,012 куб. м.
      Плотность 650 кг/куб. м.
      Вес 1 кв. м = 0,012 х 650 = 7,8 кг.
    4. Брус 75 х 40 мм с шагом 508 мм.
      Объем на 1 квадратный метр 1 м х 0,075 м х 0,040 м х (1/0,508) = 0,0059 куб. м.
      Плотность 500 кг/куб. м.
      Вес 0,0059 х 500 = 2,95 кг.
    5. Дощатый настил 40 мм.
      Объем 0,04 куб. м.
      Плотность 500 кг/куб. м.
      Вес 0,04 х 500 = 20 кг. 

    Аналогично, подсчитаем вес потолка.

    1. Дощатый настил 25 мм. 12,5 кг.
    2. Каркас ГКЛ. 5 кг.
    3. Лист ГКЛ 9,5 мм. 7,5 кг.
    4. Шпатлевка. 3кг.
    5. Краска 2кг.

    Полезная нагрузка

    В зависимости от назначения помещения, принимаем полезную нагрузку из таблицы 8.3 в СНиПе "Нагрузки и воздействия". Например, для жилого помещения, нормативная нагрузка принимается равной 150 кг/кв. м.

    Заносим данные о всей распределенной по площади нагрузке в общую таблицу.

    Наименование нагрузки Нормативная в кг/кв. м Коэффициент Расчетная в кг/кв. м
    Ламинат 8    
    Подложка 0,6    
    Фанера 7,8    
    Брус 75 х 40 мм с шагом 508 мм 2,95    
    Дощатый настил 40 мм 20    
    Дощатый настил 25 мм. 12,5 кг 12,5    
    Каркас ГКЛ. 5 кг 5    
    Лист ГКЛ 9,5 мм. 7,5 кг 7,5    
    Шпатлевка. 3кг 3    
    Краска 2кг 2    
    Полезная нагрузка 150    
    Итого: 219,35    

    Предположим, что балки нужно установить с шагом 0,9 м. Тогда на один погонный метр балки будет действовать вес от 0,9 кв. м площади. Или 0,9 х 219,35 = 197,415 кг/м.

    Добавим собственный вес балки, если программа расчета его не учитывает. 0,1 м х 0,2 м х 1 м х 500 кг/куб. м = 10 кг.

    Итого, для расчета по нормативной нагрузке, например, на прогиб балки, нужно использовать значение погонной нагрузки 197,4 кг/м + 10 кг/м = 207,4 кг/м.

    Если сечение балки в процессе расчета будет корректироваться, нужно будет пересчитать ее собственный вес.

    Важно! Для расчета балки на прочность, нужно использовать не нормативную, а расчетную нагрузку, которая учитывает значение коэффициентов надежности. Смотрите как это сделать в статье: "Коэффициенты надежности при сборе нагрузок". В ней мы заполним пустующие ячейки результирующей таблицы.

    Типы нагрузок на конструкции

    Типы нагрузок, действующих на конструкции зданий и других конструкций, можно в широком смысле классифицировать как вертикальные нагрузки, горизонтальные нагрузки и продольные нагрузки. Вертикальные нагрузки состоят из статической нагрузки, временной нагрузки и ударной нагрузки.

    Горизонтальные нагрузки складываются из ветровой нагрузки и землетрясения. Продольные нагрузки, т.е. тяговые и тормозные силы, учитываются в частном случае конструкции мостов, портальных балок и т. Д.

    Виды нагрузок на конструкции и сооружения

    При строительстве здания учитываются два основных фактора: безопасность и экономичность.Если нагрузки регулируются и увеличиваются, это влияет на экономию. Если учитывается экономия и принимаются меньшие нагрузки, безопасность оказывается под угрозой.

    Таким образом, оценка различных действующих нагрузок должна быть рассчитана точно. Индийский стандартный код IS: 875–1987 и Американский стандартный код ASCE 7: Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций определяет различные расчетные нагрузки для зданий и сооружений.

    Типы нагрузок, действующих на конструкцию:

    1. Собственные нагрузки
    2. Факторы нагрузки
    3. Ветровые нагрузки
    4. Снежные нагрузки
    5. Землетрясения
    6. Специальные грузы

    1. Постоянные нагрузки (DL)

    Первая рассматриваемая вертикальная нагрузка - это статическая нагрузка. Статические нагрузки - это постоянные или стационарные нагрузки, которые передаются на конструкцию в течение всего срока службы. Собственная нагрузка в первую очередь обусловлена ​​собственным весом элементов конструкции, постоянных перегородок, стационарного стационарного оборудования и веса различных материалов. Он в основном состоит из веса крыш, балок, стен, колонн и т. Д., Которые в остальном являются постоянными частями здания.

    Расчет собственных нагрузок для каждой конструкции рассчитывается по объему каждой секции и умножается на удельный вес.Удельный вес некоторых распространенных материалов представлен в таблице ниже.

    Sl. Нет Материал Масса
    1

    Кирпичная кладка

    18,8 кН / м 3

    2

    Каменная кладка

    20,4-26,5 кН / м 3

    3

    Обычный цементный бетон

    24 кН / м 3

    4

    Армированный цементный бетон

    24 кН / м 3

    5

    Древесина

    5-8 кН / м 3

    Чтение: Удельный вес / плотность различных строительных материалов

    2.Фактические или динамические нагрузки (IL или LL)

    Вторая вертикальная нагрузка, учитываемая при проектировании конструкции, - это приложенные нагрузки или временные нагрузки. Динамические нагрузки - это подвижные или движущиеся нагрузки без какого-либо ускорения или удара. Предполагается, что эти нагрузки возникают в результате предполагаемого использования или размещения в здании, включая вес подвижных перегородок или мебели и т. Д.

    Живые нагрузки время от времени меняются. Эти нагрузки должны быть приняты проектировщиком надлежащим образом.Это одна из основных нагрузок в дизайне. Минимальные допустимые временные нагрузки приведены в стандарте IS 875 (часть 2) –1987. Это зависит от предполагаемого использования здания.

    Код дает значения временных нагрузок для следующей классификации занятости:

    • Жилые дома - жилые дома, гостиницы, общежития, котельные и технологические помещения, гаражи
    • Учебные корпуса
    • Общественные здания
    • Сборочные корпуса
    • Деловые и офисные здания
    • Торговые здания
    • Производственные здания и
    • Кладовые.

    Код дает равномерно распределенную нагрузку, а также сосредоточенные нагрузки. Плиты перекрытия должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать либо равномерно распределенные нагрузки, либо сосредоточенные нагрузки, в зависимости от того, какая из них создает большие напряжения в рассматриваемой детали. Поскольку маловероятно, что в любой конкретный момент времени все этажи не будут одновременно нести максимальную нагрузку, кодекс допускает некоторое снижение прилагаемых нагрузок при проектировании колонн, несущих стен, опор опор и фундаментов.

    В таблице ниже представлены некоторые из важных значений, которые являются минимальными значениями, а при необходимости могут быть приняты больше этих значений.

    Однако в многоэтажных зданиях вероятность одновременного действия полных нагрузок на все этажи очень редка. Следовательно, в кодексе предусмотрено снижение нагрузок при проектировании колонн, несущих стен, их опор и фундаментов, как показано в таблице ниже.

    Количество этажей (включая крышу), которые должен нести рассматриваемый элемент Снижение общей распределенной нагрузки в%
    1 0
    2 10
    3 20
    4 30
    5-10 40
    Более 10 50

    3.Ветровые нагрузки

    Ветровая нагрузка - это в основном горизонтальная нагрузка, вызванная движением воздуха относительно земли. При проектировании конструкций необходимо учитывать ветровую нагрузку, особенно когда толщина здания в два раза превышает размеры, перпендикулярные открытой ветровой поверхности.

    Для малоэтажных зданий, скажем, от четырех до пяти этажей, ветровая нагрузка не критична, потому что момент сопротивления, обеспечиваемый непрерывностью системы перекрытий с соединением колонн и стен, расположенных между колоннами, достаточен для того, чтобы компенсировать действие этих сил.Кроме того, в методе предельных состояний коэффициент расчетной нагрузки уменьшается до 1,2 (DL + LL + WL), когда учитывается ветер, по сравнению с коэффициентом 1,5 (DL + LL), когда ветер не учитывается.

    При проектировании здания следует учитывать горизонтальные силы, создаваемые ветрами. Расчет ветровых нагрузок зависит от двух факторов, а именно скорости ветра и размера здания. Полные подробности расчета ветровой нагрузки на конструкции приведены ниже (в стандарте IS-875 (Часть 3) -1987).

    Используя цветовую кодировку, на карте Индии показано базовое давление ветра «V b ». Дизайнер может подобрать значение V b в зависимости от местоположения здания.

    Для получения расчетной скорости ветра V z необходимо использовать следующее выражение:

    V z = k 1. k 2 .k 3. V b

    Где k 1 = коэффициент риска

    k 2 = коэффициент, основанный на местности, высоте и размере конструкции.

    k 3 = Фактор топографии

    Расчетное ветровое давление дано по

    p z = 0,6 В 2 z

    , где p z в Н / м 2 на высоте Z и V z в м / с. Считается, что до высоты 30 м давление ветра действует равномерно. На высоте более 30 м давление ветра увеличивается.

    4. Снеговые нагрузки (SL)

    Снеговые нагрузки относятся к вертикальным нагрузкам в здании.Но такие нагрузки учитываются только в местах выпадения снега. IS 875 (часть 4) - 1987 касается снеговых нагрузок на крыши здания.

    Минимальная снеговая нагрузка на крышу или любую другую площадь над землей, которая подвержена накоплению снега, определяется выражением

    Где S = расчетная снеговая нагрузка на плоскую площадь крыши.

    = коэффициент формы, и

    S 0 = Снеговая нагрузка на грунт.

    5. Землетрясения (EL)

    Силы землетрясения составляют как вертикальные, так и горизонтальные силы, действующие на здание.Общая вибрация, вызванная землетрясением, может быть разделена на три взаимно перпендикулярных направления, обычно принимаемых как вертикальное и два горизонтальных направления.

    Движение в вертикальном направлении не вызывает значительных сил в надстройке. Но при проектировании необходимо учитывать горизонтальное смещение здания во время землетрясения.

    Реакция конструкции на вибрацию грунта является функцией характера грунта основания, размера и способа строительства, а также продолжительности и интенсивности колебаний грунта.В стандарте IS 1893–2014 приведены подробные сведения о таких расчетах для конструкций, стоящих на грунте, который не будет значительно оседать или заметно скользить в результате землетрясения.

    Сейсмические ускорения для проекта могут быть получены из сейсмического коэффициента, который определяется как отношение ускорения от землетрясения и ускорения от свободного падения. Для монолитных железобетонных конструкций, расположенных в сейсмической зоне 2 и 3, высотой не более 5 этажей и коэффициентом важности менее 1, сейсмические силы не являются критическими.

    6. Прочие нагрузки и воздействия, действующие на конструкции

    В соответствии с пунктом 19.6 IS 456-2000, в дополнение к указанной выше нагрузке, должны быть приняты во внимание следующие силы и воздействия, если они могут существенно повлиять на безопасность и работоспособность конструкции:

    (a) Фонд движения (см. IS 1904)

    (б) Упругое осевое укорачивание

    (c) Давление почвы и жидкости (см. IS 875, часть 5)

    (d) Вибрация

    (e) Усталость

    (f) Удар (см. IS 875, часть 5)

    (г) Монтажные нагрузки (см. IS 875, часть 2) и

    (h) Эффект концентрации напряжения из-за точечной нагрузки и т.п.

    .

    Расчет нагрузок на бетонную опалубку и расчет давления

    Бетонная опалубка подвергается различным нагрузкам и давлению. В этой статье описаны нагрузки на бетонную опалубку и расчеты давления.

    Опалубки или опалубки очень важны для строительных конструкций, поскольку свежая бетонная смесь удерживается на месте до тех пор, пока она не приобретет необходимую прочность, с помощью которой может выдерживаться собственный вес.

    Как правило, на опалубку могут действовать различные нагрузки.Вертикальные нагрузки являются одной из наиболее значительных нагрузок, действующих на опалубку, и возникают из-за собственного веса опалубки и литого бетона, а также динамической нагрузки рабочих в дополнение к их оборудованию.

    Кроме того, на вертикальную опалубку действует внутреннее давление, вызванное поведением жидкого свежего бетона. Кроме того, обязательно наличие боковых распорок для достижения устойчивости против боковых сил, например ветровых нагрузок.

    Расчет нагрузки и давления на бетонную опалубку

    На бетонную опалубку действуют различные виды нагрузок и давлений:

    1. Вертикальная нагрузка
    2. Боковое давление бетона
    3. Горизонтальные нагрузки
    4. Специальные грузы

    1. Вертикальные нагрузки на бетонную опалубку

    Вертикальные нагрузки действуют на опалубку и могут состоять из статических нагрузок, таких как собственная нагрузка на опалубку, стальная арматура, встроенная в опалубку, формованный свежий бетон и временные нагрузки, такие как вес рабочих, оборудования и инструментов.

    Рекомендуется рассчитывать вес материалов отдельно в случае тяжелой арматуры, чтобы указать точный удельный вес.

    ACI 347-04: Руководство по опалубке бетона указывает, что для рабочих и их инструментов для укладки, таких как стяжка, вибраторы и шланги, должно быть не менее 2.При проектировании горизонтальной опалубки следует использовать временную нагрузку 4Kpa, а в случаях, когда используются моторизованные тележки и тележки, следует использовать минимальную временную нагрузку 3,6 кПа.

    Кроме того, ACI 347-04 определяет комбинированную расчетную динамическую и статическую нагрузки не менее 4,8 кПа или 6 кПа, если используются моторизованные тележки.

    Наконец, собственный вес опалубки рассчитывается на основе удельного веса и размеров различных частей опалубки. Вес опалубки существенно меньше собственного веса свежего бетона и динамической нагрузки конструкции.Вот почему припуск определяется как дополнительная нагрузка на квадратный метр для компонентов опалубки во время проектирования.

    Исходное предположение составляет 0,239–0,718 кПа на основе опыта и проверяется после определения размера элемента. Эта оценка зависит от того, что общий вес опалубки составляет 0,239-0,718 кПа.

    2. Боковое давление на Бетонная опалубка

    На вертикальные опалубки, такие как стены и колонны, действует внутреннее давление, возникающее из-за накопленной глубины уложенного бетона.Во время вибрации и в течение короткого периода после вибрации свежий бетон, уложенный близко к верху и на небольшую глубину опалубки, ведет себя как жидкость и оказывает боковое давление на опалубку, равное вертикальному напору жидкости. Свежий бетон гранулирован с внутренним трением, но вибрации устраняют связи в смеси и создают жидкое состояние.

    Существуют различные причины, такие как скорость укладки, температура бетона и внутреннее трение, которые влияют на боковое давление на глубине ниже контролируемой вибрацией и делают боковое давление меньше, чем давление жидкости.

    Когда вертикальная укладка выполняется в медленном темпе, свежий бетон может успеть начать застывать. Более того, если температура бетона не низкая, время для начала схватывания не короткое.

    Другие факторы, такие как движение поровой воды, создание трения и другие параметры, могут привести к снижению бокового давления. Различные типы цемента, добавки, заменители цемента, методы строительства могут влиять на уровень бокового давления.

    В основном, давление распределения бетона в поперечном направлении, которое основано на испытаниях, изображено, как показано на Рисунке 1.Распределение начинается близко к вершине в виде жидкости и достигает пикового значения на более низком уровне. По конструктивным причинам предлагается, чтобы предельное давление было однородным при консервативном значении.

    Рисунок-1: Типичное и предполагаемое распределение бокового давления бетона на опалубку

    Расчет бокового давления на бетонную опалубку

    ACI 347-04 указывают, что поперечное давление бетона рассчитывается по уравнению-1, если величина осадки свежего бетона превышает 175 мм и не укладывается с нормальной внутренней вибрацией на глубину 1.2 м или меньше.

    Где:

    P : Боковое давление бетона, кПа

    : плотность бетона, кг / м 3

    г : гравитационная постоянная, 9,81 Н / кг

    h : Глубина жидкого или пластичного бетона от верха застройки до точки рассмотрения в форме, м

    Однако в ACI 347-04 указано, что, если значение осадки бетона не превышает 175 мм и размещается с нормальной вибрацией на глубину 1.2 м или менее, то боковое давление бетона рассчитывается следующим образом:

    Боковое давление на бетонную опалубку колонн

    Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более

    .

    Где:

    P max : Максимальное боковое давление бетона, кПа

    C w : Коэффициент удельного веса, указанный в

    C c : Коэффициент химии, указанный в

    R : Скорость укладки бетона, м / ч

    T : Температура бетона во время укладки, o C

    Боковое давление на бетонную опалубку стен

    Боковое давление бетона для стен с нормой укладки менее 2.1 м / ч при высоте укладки не более 4,2 м.

    Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более

    .

    Боковое давление бетона для стен со скоростью укладки более 2,1 м / ч и высотой укладки более 4,2 м, а также для всех стен со скоростью укладки от 2,1 до 4,5 м / ч.

    Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более.

    Таблица-1: Весовой коэффициент единицы, C w

    Плотность бетона, кг / м 3 C w
    Менее 2240 C w = 0.5 [1+ (масса 2320 кг / м 3 )], но не менее 0,80
    2240 до 2400 1,0
    Более 2400 C w = w / 2320 кг / м 3

    Таблица 2: Коэффициент химии, C c

    Тип цемента или смеси C C
    Тип I, II и III без замедлителей 1 1.0
    Тип I, II и III с замедлителем схватывания 1 1,2
    Другие типы или смеси, содержащие менее 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы без замедлителей схватывания 1 1,2
    Другие типы или смеси, содержащие менее 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы с замедлителем схватывания 1 1,4
    смесь, содержащая более 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы 1.4

    1 Замедлители схватывания включают в себя любые добавки, такие как замедлители схватывания, замедляющие водоредукторы, замедляющие водоредуцирующие добавки среднего уровня или водоредуцирующие добавки высокого уровня (суперпластификатор), которые замедляют схватывание бетона.

    Кроме того, для использования уравнения давления колонны определяются как вертикальные элементы, размеры в плане которых не превышают 2 м, а стены - это вертикальные элементы, по крайней мере, один размер в плане которых превышает 2 м.

    Наконец, в формах колонн внутреннее давление передается на внешние элементы связи на смежной стороне формы, которые используются в качестве звеньев между противоположными сторонами квадратной или круглой колонны. Кроме того, внутреннее давление в стеновых опалубках передается от фанеры, стоек или пластин к натяжным стяжкам, которые соединяют две противоположные стороны опалубки.

    В дополнение к вышеупомянутым методам противостояния внутреннему давлению, обеспечение сопротивляющихся элементов, например, распорок, важно для противостояния внешним горизонтальным нагрузкам, которые имеют тенденцию опрокидывать стены, колонны, формы плит, как показано на Рисунках 2 и 3.

    Рисунок 2: Схема крепления в опалубке перекрытий

    Рисунок-3: Схема крепления в стеновой опалубке

    3. Горизонтальные нагрузки на бетонную опалубку

    Горизонтальные нагрузки могут возникать в результате таких сил, как ветер, сброс бетона, запуск и остановка оборудования, а наклонным опорам следует противопоставить соответствующие распорки и берег.

    Для строительства зданий предполагаемое значение этих нагрузок не должно быть меньше большего из 1.5 кН / м кромки пола или 2% от общей статической нагрузки как равномерная нагрузка на погонный метр кромки плиты, эти допущения указаны в ACI 347-04.

    Крепления для стеновых опалубки должны быть спроектированы с учетом требований минимальных ветровых нагрузок ASCE 7-10 с поправками на более короткие интервалы повторения, которые можно найти в ASCE 37-02

    .

    Для стеновых конструкций, подверженных воздействию элементов, 0,72 кПа или больше используется в качестве минимальной расчетной ветровой нагрузки. Стену от распорок необходимо рассчитывать на нагрузки не менее 1.5 кН / м длины стены, которая наносится сверху.

    4. Особые нагрузки на бетонную опалубку

    Требуется спроектировать опалубку для нестандартных условий строительства, которые могут возникнуть, например, сосредоточенные нагрузки на арматуру, несимметричное размещение бетона, механические удары бетона, подъем, нагрузки при опалубке.

    Возведение стен на пролетах из плиты или балок, которые могут создать другую схему нагружения до затвердевания бетона, чем та, на которую рассчитана несущая конструкция, является примером особых условий, которые следует учитывать при проектировании формы.

    Подробнее:

    Виды опалубки (опалубки) для бетонных конструкций

    Пластиковая опалубка для бетона - применение и преимущества в строительстве

    Соображения при проектировании бетонной опалубки - основа для проектирования бетонной опалубки

    Критерии проектирования деревянной бетонной опалубки с расчетными формулами

    Время снятия опалубки и технические характеристики

    Измерение опалубки

    Опалубка (опалубка) для различных элементов конструкции - балок, перекрытий и т. Д.

    Контрольный список безопасных методов опалубки

    .

    Различные виды нагрузок на свайные фундаменты и их расчет

    Свайный фундамент - это наиболее распространенный тип глубокого фундамента, используемый для передачи структурных нагрузок, а именно осевой нагрузки и поперечной нагрузки, на более глубокие слои твердого грунта. Чтобы выбрать и спроектировать подходящий тип сваи, необходимо понимать типы нагрузок на сваи и механизм их передачи.

    Осевые нагрузки создают сжимающие или растягивающие силы, действующие параллельно оси фундамента.Если свая вертикальная, то осевая нагрузка равна приложенной вертикально. Боковые нагрузки создают моменты, сдвиг и последующий боковой прогиб в свайном фундаменте. Боковое отклонение активирует боковое сопротивление в прилегающем грунте.

    1. Осевые нагрузки

    Осевая нагрузка может быть сжимающей (направленной вниз) или растягивающей (подъем). Когда он сжимается, глубокие фундаменты противостоят нагрузке за счет сопротивления трения и сопротивления опоры носка, как показано на рис.1.

    Однако, когда нагрузка является растягивающей, сопротивление вызывается боковым трением и весом фундамента, как показано на рис. 1. В глубоких фундаментах с увеличенным основанием подъемным нагрузкам также противодействуют опоры вдоль потолка увеличенного основания. база. Осевые нагрузки включают в себя постоянные нагрузки, временные нагрузки, снеговые и ледовые нагрузки, которые передаются от надстройки на свайный фундамент.

    Рис.1: Осевые нагрузки на сваи

    Постоянные и живые нагрузки

    Статические нагрузки можно рассчитать после того, как проектировщик конструкции предоставит все подробности о конструкции надстройки.Что касается динамических нагрузок, применяемые коды используются для вычисления динамической нагрузки на основе типа и функции каждого помещения в здании.

    Если вам не предоставлена ​​такая информация, можно определить первоначальную оценку нагрузки для каждого этажа в случае высотных зданий, которая колеблется от 10 до 15 кПа / этаж. Собственная масса свайного фундамента зависит от толщины основания, размера и количества свай, а также от удельного веса бетона.

    2. Боковые нагрузки

    Боковые нагрузки вызывают сдвиг и момент в глубоком фундаменте, как показано на рис.2. Эти сдвиги и моменты вызывают боковые прогибы фундамента, которые, в свою очередь, вызывают боковое сопротивление в прилегающем грунте.

    Величины этих боковых прогибов и сопротивлений, а также соответствующая несущая способность фундамента зависят от жесткости почвы и фундамента.

    Свайные фундаменты обычно обладают сопротивлением боковым нагрузкам от пассивного сопротивления грунта на поверхности крышки, сдвигу на основании крышки и пассивному сопротивлению грунта валам свай.Последний источник обычно является единственным надежным.

    Рис.2: Боковые нагрузки на сваи

    Ветровые нагрузки

    Ветровые нагрузки создают значительную эксцентричную нагрузку на плане фундамента, как показано на рис. 3. Как показывает практика, ветровая нагрузка на конструкцию может рассматриваться как 1,5% от статической нагрузки или давление 2 кПа для высоких конструкций высотой до 200 м. Если высота конструкции превышает 200 м, то для расчета давления ветра используется испытание в аэродинамической трубе. В различных стандартах предусмотрены процедуры оценки ветровых нагрузок, такие как ASCE7 и AS1170.2–2011.

    Рис. 3: Ветровая нагрузка на здания, перенесенные на свайный фундамент

    Землетрясения

    Подобно ветровым нагрузкам, землетрясения создают большую эксцентрическую нагрузку на план фундамента. Этот тип нагрузки в основном горизонтальный, и его необходимо учитывать при проектировании свай.

    Конструктор должен учитывать инерционные эффекты, обусловленные нагрузок, приложенных к свае опорной конструкцией, как кинематические эффекты, связанные с наземными течениям, порожденным землетрясением, действующей на кучу, возможные потери поддержки грунта во время землетрясения из-за сжижения или частичной потери прочность почвы.Нагрузки от землетрясений рассчитываются с использованием спектров реакции и динамического структурного анализа.

    Рис. 4: Землетрясения на свайный фундамент

    Нагрузки от давления земли

    Нагрузки от давления грунта особенно связаны со стенами подвала и системой подконструкции. С самого начала проектирования теорию давления грунта можно использовать для расчета нагрузок от давления грунта. Однако взаимодействие грунта и конструкции используется для детального и окончательного проектирования.

    Нагрузки от движения грунта

    Движение грунта - еще одна причина боковых нагрузок, действующих на свайный фундамент.Желательно учитывать взаимодействие между системой фундамента и источником движения грунта через величину движения грунта, а не пытаться напрямую преобразовать движение грунта в эквивалентную силу.

    3. Прочие грузы

    Другое источники нагрузки, которые, возможно, необходимо учитывать, включают снег, лед, термический последствия, сильные удары и взрывы. Требования к учету таких нагрузок: изложены в соответствующих стандартах, регулирующих конструктивное проектирование зданий.

    .

    Нагрузки и силы, действующие на подпорную стену, и их расчеты [PDF]

    На подпорную стену действуют различные типы нагрузок и сил, и их расчет важен для ее расчета. Эти силы, действующие на подпорной стенке зависит от множества факторов, которые обсуждаются.

    Нагрузки и силы, действующие на подпорную стену

    На подпорную стену действуют различные виды нагрузок и сил, а именно:

    1. Бокового давление грунт
    2. Доплаты грузы
    3. осевых нагрузки
    4. ветров на проектирование стволовых
    5. ударных сил
    6. Сейсмического давление грунта
    7. Сейсмических стены собственного вес сила

    Стопорной стена конструкция может включать любую или все нагрузки и силы, которые описаны в следующих разделах:

    1. Боковое давление грунта, действующее на подпорную стенку

    Основной целью удержания конструкции стены является сохранение почвы; вот почему боковое давление грунта на грунт является серьезной проблемой при проектировании. Теория скользящего клина грунта является основой большинства теорий, по которым рассчитывается поперечное давление грунта.

    Теория клина предполагает, что треугольный клин почвы соскользнет вниз, если подпорная стена будет внезапно удалена, и стена должна выдерживать этот клин почвы.На рис. 1 показаны поперечные силы свободного тела, действующие на подпорные стенки.

    Рис. 1: Свободное тело боковых сил, действующих на подпорную стенку

    Уравнения Кулона и Ренкина - это две основные формулы, которые используются для вычисления бокового давления земли:

    Кулоновский метод расчета бокового давления земли

    Это уравнение учитывает уклон засыпки, угол трения на поверхности стенки, угол в плане разрыва и угол внутреннего трения:

    Где:
    Ka : Коэффициент активного давления

    : Угол внутреннего трения
    : Угол откоса засыпки
    : Угол трения между грунтом и стеной (предполагается, что от 2/3 до 1/2)
    : Угол наклона стены отсчитывается от горизонтали (равен 90 градусам для вертикальной стены)

    Кроме того, в случае плоского ровного грунта обратной засыпки с учетом нулевого трения на границе раздела грунт-стена и вертикального расположения грунта-боковой стенки уравнение кулона сводится к следующему:

    Метод Ренкина для расчета бокового давления земли

    Это уравнение, выведенное Уильямом Рэнкином, является развитием формулы кулона.Метод Ренкина не учитывает трение между стеной и почвой.

    Это делает его консервативным способом проектирования подпорных стен. Уравнение Рэнкина для бокового давления грунта одинаково как для грунта с нулевым трением о стенках, так и для ровной засыпки:

    Где:

    : Угол откоса засыпки
    : Угол внутреннего трения грунта

    Уравнение Ренкина изменяется при выравнивании засыпки следующим образом:

    2. Дополнительные нагрузки, действующие на подпорную стенку

    Дополнительные нагрузки, действующие на подпорные стены, представляют собой дополнительные вертикальные нагрузки, применяемые к грунту обратной засыпки над верхом стены.Это могут быть как статические нагрузки, например, наклонная засыпка выше высоты стены, так и временная нагрузка, которая может возникнуть от шоссе или стоянки, мощения или прилегающего основания.

    Доплата за динамическую нагрузку учитывается при воздействии транспортных средств на поверхность засыпного грунта на расстоянии, равном или меньшем, чем высота стены от задней поверхности стены. Активное давление от равномерной подпитки поясняется на Рисунке 2.

    Рис. 2: Активное давление от равномерной дополнительной нагрузки на подпорную стенку

    Где:

    : плотность грунта
    W : равномерная дополнительная нагрузка
    H : высота стены

    P 1 = K a WH -> Уравнение 7

    P 2 = 0.5K a H 2 -> Уравнение 8

    Существуют различные типы дополнительных нагрузок, например:
    1. Доплата за шоссе
    2. Доплата за уплотнение обратной засыпки
    3. Доплата за примыкающий фундамент

    3. Осевые силы, действующие на подпорную стену

    Опрокидывание сопротивления на подпорной стенке обеспечиваются осевыми нагрузками. Различные виды осевой нагрузки будут рассмотрены в следующих разделах:

    a) Вертикальные нагрузки на шток

    Эти нагрузки могут возникать в результате реакций балки, моста или опоры и применяться непосредственно к штоку.

    Для большинства критических условий нет необходимости отдельно рассматривать временную нагрузку от статической нагрузки, поскольку осевая временная нагрузка на шток увеличивается из-за моментов сопротивления и давления грунта.

    Точечные вертикальные нагрузки на стены считаются распространенными вниз по наклонной плоскости, равной двум вертикальным и одной горизонтальной. Следовательно, у основания стены будут довольно низкие сжимающие напряжения; реакция фермы на стены является примером точечной вертикальной нагрузки.

    Кроме того, необходимо проверять опорные напряжения, которые находятся непосредственно под реакциями балки или балок, в дополнение к тому, чтобы учесть эксцентриситет по отношению к центральной линии стержня, поскольку он влияет на устойчивость и конструкцию стержня.

    Наконец, стоит упомянуть, что неконсервативные результаты могут быть получены при действии динамических нагрузок с отрицательным эксцентриситетом по отношению к засыпке.

    б) Масса грунта

    Это вес грунта над носком и пяткой подпорной стенки.

    c) Вес конструкции

    Включает в себя вес опоры и стойки, которые увеличивают несущее давление почвы и помогают обеспечить устойчивость от скольжения и опрокидывания.

    г) Вертикальная составляющая активного давления

    Это еще одна вертикальная нагрузка; результирующая линия воздействия давления грунта расположена под углом к ​​горизонтали при условии, что грунт обратной засыпки имеет уклон.

    Угол равен углу наклона засыпки по формуле Ренкина и равен углу трения грунта о шток по формуле кулонов. Это наклонное активное давление состоит из двух компонентов: горизонтальной и вертикальной.

    Последний используется как дополнительное сопротивление скольжению, снижает давление на грунт и увеличивает устойчивость к опрокидыванию.

    4. Ветровые силы на выступающей штанге

    Давление ветра создает опрокидывающую силу, когда подпорная стена обнажается и выступает над уровнем земли. Общая формула, используемая для вычисления давления ветра, выглядит следующим образом:

    F = 0,0026 В 2 -> Уравнение 9

    Где:
    F : давление ветра
    V : Скорость ветра

    Согласно ASCE 7 расчетное ветровое давление (F) рассчитывается по следующей упрощенной формуле:

    F = q z GG f -> Уравнение 10

    Где:
    G : коэффициент порыва ветра (0.85)
    G f : Обычно принимается равным 1,2
    q z : это скоростное давление на средней высоте, которое можно рассчитать по следующей формуле:

    q z = 0,613K z K zt K d V 2 -> Уравнение 11

    Где:
    K z : коэффициент направленности ветра, может быть определен в разделе 26.6 ASCE 7-10
    K zt : Коэффициент воздействия скоростного давления, можно определить в разделе 26.6 ASCE 7-10
    K d : Топографический фактор см. В разделе, можно определить 26.6 ASCE 7-10
    V : Базовая скорость ветра в м / с

    5. Ударные нагрузки, действующие на подпорную стенку

    Конструкция подпорной стенки для бампера автомобиля может быть необходима, когда стенка проходит выше класса, а площадь парковки близко к нему. Если подпорная стенка рассчитана на ударные нагрузки, шток следует проверять в точках с одинаковым расстоянием по длине штанги сверху вниз, так как ударная нагрузка распространяется на большую длину штанги.Кроме того, используйте уклон два вертикальных к одному горизонтальному для распределения ударной нагрузки.

    Силы, связанные с землетрясением покрыта сейсмической конструкции подпорной стены.

    Часто задаваемые вопросы

    1. Какие виды нагрузок и сил действуют на подпорную стену?

    На подпорную стену действуют различные типы нагрузок и сил:
    1. Боковое давление грунта
    2. Дополнительные нагрузки
    3. Осевые нагрузки
    4.Ветер на выступающий шток
    5. Ударные силы
    6. Сейсмическое давление грунта
    7. Силы собственного веса сейсмической стенки

    2. Какие типы дополнительных нагрузок действуют на подпорную стенку?

    Различные типы дополнительных нагрузок, действующих на подпорную стену, следующие:
    1. Доплата за шоссе
    2. Доплата за уплотнение обратной засыпки
    3. Надбавка за прилегающее основание

    Подробнее:
    1. Типы подпорных стенок, материалы, экономика и области применения
    2.Строительство подпорных стен из бетонных блоков со ступенями
    3. Сливные отверстия в подпорных стенах - типы, функции и время необходимости

    .

    Онлайн-расчеты для Еврокода 1: Действия над конструкциями

    Онлайн-расчеты для Еврокода 1: Действия над сооружениями

    я Я Я я

    Резюме:
    Расчеты для Еврокода 1: максимальное скоростное давление, ветровая нагрузка на плоские крыши и стены зданий, парапеты, вывески, цилиндры, прямоугольные элементы.

    Все Еврокоды

    • EN1991-1-4: Общие воздействия - Ветровые воздействия

      • Скорость и давление ветра

        • Пиковое давление скорости ветра
          Описание:
          Расчет максимальной скорости давления q p в зависимости от базовой скорости ветра и категории местности в месте расположения конструкции.Воздействие ветра на конструкцию (силы и давления) можно определить по пиковому скоростному давлению.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 4
          Добавлено:
          17 августа 2017
        • Пиковое давление скорости ветра - Национальное приложение Великобритании
          Описание:
          Расчет максимального скоростного давления q p в зависимости от базовой скорости ветра из карты ветров Национального приложения Великобритании и расстояния от участка до береговой линии и границы города.Воздействие ветра на конструкцию (силы и давления) можно определить по пиковому скоростному давлению. Расчет в соответствии с Национальным приложением Великобритании.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 4 и Национальное приложение Великобритании к BS EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010
          Добавлено:
          08 марта 2019
      • Коэффициенты давления

        • Ветровая нагрузка на боковые стены здания (коэффициенты внешнего и внутреннего давления)
          Описание:
          Расчет влияния ветровой нагрузки на вертикальные боковые стены здания.Суммарное влияние внешнего и внутреннего ветрового давления для зон A, B, C, D, E на поверхность стены рассчитывается из соответствующих коэффициентов давления.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.2.2
          Добавлено:
          30 июня 2018
        • Ветровая нагрузка на плоские кровли (коэффициенты внешнего и внутреннего давления)
          Описание:
          Расчет влияния ветровой нагрузки на плоские кровли (в том числе малые парапеты).Чистый эффект внешнего и внутреннего ветрового давления для зон F, G, H, I на поверхности крыши рассчитывается из соответствующих коэффициентов внешнего давления.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.2.3
          Добавлено:
          22 февраля 2018
        • Ветровая нагрузка на односкатные навесы (коэффициенты полезного давления и общий коэффициент силы)
          Описание:
          Расчет влияния ветровой нагрузки на односкатные навесы (т.е. крыши строений, не огороженных несъемными боковыми стенами). Чистое влияние давления ветра на верхнюю и нижнюю поверхности для зон A, B, C на поверхности крыши рассчитывается на основе соответствующих коэффициентов чистого давления. Общий эффект воздействия ветра на конструкцию также рассчитывается по соответствующему коэффициенту силы.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.3
          Добавлено:
          26 января 2020
        • Ветровая нагрузка на отдельно стоящие стены и парапеты (коэффициенты полезного давления)
          Описание:
          Расчет воздействия ветровой нагрузки на отдельно стоящие стены и парапеты.Чистое ветровое давление для зон A, B, C, D по длине конструкции рассчитывается на основе коэффициентов чистого давления, соответствующих общему воздействию на переднюю и заднюю поверхности.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.4.1
          Добавлено:
          12 декабря 2017
      • Коэффициенты силы для изолированных элементов

        • Ветровая нагрузка на призматические элементы прямоугольного сечения (силовой коэффициент)
          Описание:
          Расчет воздействия ветровой нагрузки на призматические элементы прямоугольного сечения.Полная горизонтальная ветровая сила рассчитывается из коэффициента силы, соответствующего общему воздействию ветра на конструкцию.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.6
          Добавлено:
          02 октября 2017
        • Ветровая нагрузка на круглые цилиндры (коэффициент силы)
          Описание:
          Расчет влияния ветровой нагрузки на элементы круглого цилиндра.Полная горизонтальная сила ветра рассчитывается из коэффициента силы, соответствующего общему воздействию ветра на цилиндрическую конструкцию или цилиндрический изолированный элемент.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.9.2
          Добавлено:
          21 сентября 2017
        • Ветровая нагрузка на вывески (коэффициент силы)
          Описание:
          Расчет влияния ветровой нагрузки на вывески с прямоугольной площадью поверхности.Общая горизонтальная сила, горизонтальный эксцентриситет и опрокидывающий момент основания рассчитываются на основе коэффициента силы, соответствующего общему влиянию ветра на конструкцию.
          Согласно:
          EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Раздел 7.4.3
          Добавлено:
          17 августа 2017
    .

    Смотрите также