Полезная нагрузка на перекрытие в школе
Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.
Решение
Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.
Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0. На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см. статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений)
Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола. Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.
1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:
q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.
2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:
q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.
3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:
q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.
4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:
q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.
5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:
q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.
Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет
q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.
Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.
Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки. Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2). Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:
ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.
Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:
р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;
р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.
Полученные данные запишем в таблицу 1.
Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок. Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:
р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.
При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.
Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:
р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.
(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:
- Классификация нагрузок по продолжительности действия.
- Плотность стройматериалов по данным СНиП II-3-79
Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).
Таблица 1
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Вид нагрузки | Норм. кН/м2 | Коэф. γt | Расч. кН/м2 |
Постоянная нагрузка | |||
1. Ж.б. плита | 5,0 | 1,1 | 5,5 |
2. Пенополистирол | 0,01 | 1,3 | 0,013 |
3. Цем — песч. стяжка | 0,72 | 1,3 | 0,94 |
4. Плита ДВП | 0,04 | 1,1 | 0,044 |
5. Паркетная доска | 0,12 | 1,1 | 0,132 |
Всего: | 5,89 | 6,63 | |
Временная нагрузка | |||
1. Полезная нагрузка | |||
кратковременная ν1 | 1,5 | 1,3 | 1,95 |
длительная р1 | 0,53 | 1,3 | 0,69 |
2. Перегородки (длительная) р2 | 0,5 | 1,3 | 0,65 |
В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.
I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).
При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.
Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;
qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.
II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).
Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95. Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.
Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.
qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;
qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.
Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.
Смотрите также:
Понятие нормативных и расчетных нагрузок. Коэффициенты надежности.
Нормативные и расчетные значения нагрузок
Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений
Справочные данные
Примеры:
Пример 1.2 Сбор нагрузок на плиту покрытия
Пример 1.3 Сбор нагрузок на балку перекрытия
Пример 1.4. Сбор нагрузок на колонну
Пример 2.1 Определение несущей способности буронабивной сваи длиной 2,2 м
Пример 2.2. Определение несущей способности забивной сваи по грунту
Пример 2.3. Определение несущей способности сваи по материалу
Пример 2.4. Определение нагрузок на сваи во внецентренно-нагруженном фундаменте
Пример 3.1. Расчет стыка балки с накладками
Пример 3.2. Расчет соединения столика с колонной
Пример 3.3. Расчет балки настила
Пример 3.4. Расчет заделки в кладку консольной балки и проверка кладки на местное смятие
Пример 3.5. Проверка сечения колонны из двутавра на сжатие
Пример 4.1. Проверка сечения центрально-сжатого элемента
Пример 5.1. Расчет ботового соединения двух листов с двумя накладками
Пример 6.1. Проверка устойчивости ленточного фундамента на действие сил морозного пучения
Пример 6.2. Расчет основания фундамента по несущей способности
Пример 6.3. Проверка фундамента на сдвиг
Сбор нагрузок на:
Временные нагрузки
Снеговой район:
Полезная нагрузка:
| № | Наимен. | Толщ. слоя, мм | Плотн., кг/м3 | Нормат. нагр., кг/м2 | Коэф. надежн. | Расч. нагр., кг/м2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ | ||||||
| Собствен. масса плиты | 2500 | 1.1 | ||||
| 1 | ||||||
| ИТОГО в кг/м2 | ||||||
Поскольку на нашем сайте появилось уже большое количество расчетов, в которых все чаще и чаще надо задавать нагрузку на колонну/балку/плиту перекрытия, а не всем под силу собрать нагрузку на соответствующую конструкцию, то я решил сделать онлайн расчет по сбору нагрузок.
Данный онлайн расчет включает в себя сбор нагрузок на плиту перекрытия/покрытия, на балку различного поперечного сечения и на стойку/колонну, также различных поперечных сечений.
Порядок работы:
1. Выбрать конструкцию на которую будет собираться нагрузка («Сбор нагрузок на плиту перекрытия/балку, колонну» в самом верху).
2. Задать характеристики плиты перекрытия/балки/колонны
3. При необходимости задать характеристики перегородок и вспомогательных балок (если у вас такие имеются).
4. Выбрать количество слоев, которые опираются на ваши конструкции (в плите перекрытия и балке есть сопровождающие картинки, на которых понятно будет нарисован состав вашего «пирога»).
5. В таблице выбрать данные по материалу слоя и толщине данного слоя.
6. Нажать кнопку «Расчет» под таблицей.
7. Как результат, Вам выдаст как итоговое значение вашей нагрузки, так и пошагово расписанные значения с соответствующими коэффициентами.
Для справки:
– плотность железобетона – 2500 кг/м3
– плотность дерева – 600 кг/м3
– плотность стали – 7850 кг/м3
– плотность кирпича силикатного – 1800 кг/м3
– плотность кирпича глиняного полнотелого – 1700 кг/м3
– плотность кирпича глиняного пустотелого – 1250 кг/м3
– масса ребристых плит идет по среднему показателю в проценте 25% от сплошной плиты
– масса многопустотных плит идет по среднему показателю в проценте 60% от сплошной плиты
– вспомогательные балки идут в одном уровне с основной балкой
– нагрузки от снега и полезной нагрузки приняты по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
– коэффициенты надежности также приняты по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
– на основании данных, которые Вы получили в данном расчете можно рассчитать балки и стойки в наших онлайн расчетах
Расчет стойки на прочность и устойчивость – по заданной нагрузке и размерам проверяет на прочность и устойчивость стойку
Расчет балки на прогиб – по заданной нагрузке и размерам определяет прогиб балки различного материала
Расчет балки на прочность – по заданной нагрузке и размерам проверяет балку на прочность
Расчет железобетонной балки – по заданной нагрузке и размерам подбирает арматуру в верхнем и нижнем сечении балки
От автора:
Если Вы считаете, что данный онлайн расчет можно улучшить/исправить, то пишите свои пожелания/замечания нам на форум.
Если у Вас появился вопрос по расчету, то также пишите нам на форум.
И, наконец, если Вам понравился данный расчет, то делитесь ими с друзьями
Последние изменения (12.07.2018):
1. Снеговая нагрузка исправлена согласно СП 20.13330.2016
Последние изменения (30.09.2018):
1. Исправлена ошибка подсчета массы равнополочного уголка ГОСТ 8509-93
Как сделать ремонт, чтобы не разрушить свой дом и обойтись без человеческих жертв.
Ремонт – это дорогостоящее и опасное мероприятие, но часто люди пренебрегают элементарными нормами и в итоге это приводит к печальным последствиям.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
Вчера в Москве обрушились плиты перекрытия в многоквартирном доме. Главная версия – строители нагрузили плиту перекрытия сухими смесями, что привело к обрушению. Повезло – обошлось без человеческих жертв.
В этой статье я расскажу о том как избежать обрушения и приведу данные о допустимой нагрузке на плиту перекрытия в многоквартирном доме.
Хранение строительных материалов
При производстве ремонта используют сухие смеси (М:300, пескобетон, штукатурки, наливные полы и т.д.). Как правило, это мешки с весом 30-50 кг.
Материалов требуется много и часто их хранят в одном месте, например складируют друг на друга. Так удобно строителям – площадь остается свободной и есть простор для работы. Этого никогда нельзя допускать.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.
Все дома имеют запас прочности – он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).
Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.
Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка – 600 кг/кв.м.
Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз – это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола – это уже 800 кг.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.
Горе-строители могут настаивать и спорить – им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным – происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.
В своих проектах я разделяю доставки материалов по весу и всегда слежу, чтобы нагрузки распределялись равномерно на плиту перекрытия. Т.е. я не разрешаю строить “горы” из строительных смесей.
так нельзя
Оплатить три доставки вместо одной – дешевле чем восстанавливать дом
При завозе строительных материалов нельзя допускать халатности и складывать все в одной точке. Профессиональные строители это знают, а дилетанты загрузят все в лифт и застрянут в лучшем случае.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
Заранее просчитайте какие материалы потребуются и определите временные рамки для доставок.
Как правильно делать ремонт (распределение нагрузок):
- Произведите демонтаж (уберите лишнее) и утилизацию строительного мусора. Это важно, чтобы подготовить фронт работы.
- Продумайте и просчитайте пирог полов. Если требуется большой слой, то используйте легкие материалы (пеноплекс, керамзит). Эти материалы не дают большую нагрузку на плиту перекрытия и позволяют обеспечить звукоизоляцию.
- Перегородки собирайте из легких материалов. Не используйте кирпич для возведения внутренних перегородок – вес кирпичной перегородки (пустотелый кирпич) составляет 200-220 кг/кв.м. Соответственно маленькая кирпичная стена площадью в 10 кв.м будет весить более 2 т.
В своих проектах я всегда собираю перегородки из тонкого пеноблока (толщиной 50-75мм). Это позволяет экономить пространство (толщина кирпичной стены 120 мм) и не перегружать плиту перекрытия. Стены из пеноблока обладают схожими характеристиками с кладкой в полкирпича (крепость и звукоизоляция между помещениями).
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
- Никогда не заливайте слой цементной стяжки более 4 см. Всегда должен быть “пирог” полов: снизу толстые слои легких материалов, а сверху цементная стяжка и тонкий слой самовыравнивающегося наливного пола (0,4 – 0,9 см).
- Учитывайте вес финишных материалов. Натуральный камень может передавать нагрузку от 60 кг/кв.м. Если уже произвели работы и подняли уровень полов, то правильно заменить тяжелые финишные материалы на более легкие, например на керамогранит.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ: фатальный просчет, который допускают многие
- Следите, чтобы во время ремонта хранение сухих смесей не было организовано в одной точке. Разделите смеси на группы и храните их в разных комнатах.
- Всегда обращайтесь к профессионалам и не экономьте на специалистах. Ремонт не прощает ошибок. Ремонт требует знаний и опыта, никогда не допускайте к работе дилетантов или тех, кто не понимает разницу между М:300 и М:500.
В ремонте много тонкостей и нюансов о которых знает только профессиональный подрядчик.
Ссылка на новость: В подъезде жилого дома в Москве обрушились перекрытия
Статьи по теме:
Как самостоятельно спроектировать удобную кухню: советы по эргономике
Где в Москве жить хорошо: новая карта качества воздуха
Врагу не пожелаешь: 5 эффективных способов испортить интерьер
автор: Руслан Кирничанский
Я очень хочу, чтобы мои советы были полезны вам, а для того, чтобы быстрее всех получать новые статьи можно подписаться на мой канал “Дневник архитектора”
Вконтакте Facebook Youtube Instagram Telegram
Сбор нагрузок производится всегда, когда нужно рассчитать несущую способность строительных конструкций. В частности, для перекрытий нагрузки собираются с целью определения толщины, шага и сечения арматуры железобетонного перекрытия, сечения и шага балок деревянного перекрытия, вида, шага и номера металлических балок (швеллер, двутавр и т.д.).
Сбор нагрузок производится с учетом требований СНиПа 2.01.07-85* (или по новому СП 20.13330.2011) “Актуализированная редакция” [1].
Данное мероприятие для перекрытия жилого дома включает в себя следующую последовательность:
1. Определение веса “пирога” перекрытия.
В “пирог” входят: ограждающие конструкции (например, монолитная железобетонная плита), теплоизоляционные и пароизоляционные материалы, выравнивающие материалы (например, стяжка или наливной пол), покрытие пола (линолеум, паркет, ламинат и т.д.).
Для определения веса того или иного слоя нужно знать плотность материала и его толщину.
2. Определение временной нагрузки.
К временным нагрузкам относятся мебель, техника, люди, животные, т.е. все то, что способно двигаться или переставляться местами. Их нормативные значения можно найти в таблице 8.3. [1]. Например, для квартир жилых домов нормативное значение равномерно распределенной нагрузки составляет 150 кг/м2.
3. Определение расчетной нагрузки.
Делается это с помощью коэффициентов надежности по нагрузки, которые можно найти в том же СНиПе. Для веса строительных конструкций и грунтов – это таблица 7.1 [1]. Что касается равномерно распределенной временной нагрузки и нагрузки от материалов, то здесь коэффициент надежности берется в зависимости от нормативного значения по пункту 8.2.2 [1]. Так, по нему, если вес составляет менее 200 кг/м2 коэффициент равен 1,3, если равен или более 200 кг/м2 – 1,2. Также данный пункт регламентирует значение нормативной нагрузки от веса перегородок, которая должна равняться не менее 50 кг/м2.
4. Сложение.
В конце необходимо сложить все расчетные и нормативные значения с целью определения общего значения для дальнейшего использования их в расчете на несущую способность.
В случае сбора нагрузок на балку ситуация та же. Только после получения конечных значений их нужно будет преобразовать из кг/м2 в кг/м. Делается это с помощью умножения общей расчетной или нормативной нагрузки на величину пролета.
Для того, чтобы материал был более понятен, рассмотрим два примера. В первом примере соберем нагрузки на перекрытие, а во втором на балку.
А после рассмотрения примеров с целью экономии времени можно воспользоваться специальным калькулятором. Он позволяет в режиме онлайн собрать нагрузки на перекрытие, стены и балки перекрытия.
Пример 1. Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.
Имеется перекрытие, состоящее из следующих слоев:
1. Многопустотная железобетонная плита – 220 мм.
2. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) – 30 мм.
3. Утепленный линолеум.
На перекрытие опирается одна кирпичная перегородка.
Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) перекрытия. Для наглядности весь процесс сбора нагрузок произведем в таблице.
| Вид нагрузки | Норм. | Коэф. | Расч. |
Постоянные нагрузки: – железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм – цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм – утепленный линолеум – перегородки Временные нагрузки: – жилые помещения | 290 кг/м2 54 кг/м2 5 кг/м2 50 кг/м2 150 кг/м2 | 1,1 1,3 1,3 1,1 1,3 | 319 кг/м2 70,2 кг/м2 6,5 кг/м2 55 кг/м2 195 кг/м2 |
| ИТОГО | 549 кг/м2 | 645,7 кг/м2 |
Пример 2. Сбор нагрузок на балку перекрытия.
Имеется перекрытие, которое опирается на деревянные балки, состоящее из следующих слоев:
1. Доска из сосны (ρ=520 кг/м3) – 40 мм.
2. Линолеум.
Шаг деревянных балок – 600 мм.
Также на перекрытие опирается перегородка из гипсокартонных листов.
Определение нагрузок на балку производится в два этапа:
1 этап – составляем таблицу, как описано выше, т.е. определяем нагрузки, действующие на 1 м2.
2 этап – преобразовываем нагрузки из 1кг/м2 в 1 кг/п.м.
| Вид нагрузки | Норм. | Коэф. | Расч. |
Постоянные нагрузки: – дощатый пол из сосны (ρ=520 кг/м3) толщиной 40 мм – линолеум – перегородки Временные нагрузки: – жилые помещения | 20,8 кг/м2 5 кг/м2 50 кг/м2 150 кг/м2 | 1,1 1,3 1,1 1,3 | 22,9 кг/м2 6,5 кг/м2 55 кг/м2 195 кг/м2 |
| ИТОГО | 225,8 кг/м2 | 279,4 кг/м2 |
Определение нормативной нагрузки на балку:
qнорм = 225,8кг/м2*(0,3м+0,3м) = 135,48 кг/м.
Определение расчетной нагрузки на балку:
qрасч = 279,4кг/м2*(0,3м+0,3м) = 167,64 кг/м.
Поделиться статьей с друзьями: