РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
Тема: Определение нормативных и расчетных значений нагрузок на 1 м2 покрытия, перекрытия в табличной форме. Сбор нагрузок.
Теоретическая часть
Все нагрузки могут принимать нормативные и расчетные значения
Нормативные нагрузки в расчетах обозначаются индексом «n», который записывается снизу или сверху буквенного обозначения нагрузки.
Nn, Fn – нормативные сосредоточенные нагрузки (кН)
qn,gn – нормативные распределенные нагрузки (кН/м, кПа)
Нормативные постоянные нагрузки
Нормативные нагрузки от веса конструкций определяются по проектным размерам и плотностям материалов.
Расчетные нагрузки определяются как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузкам γf, который учитывает возможность отклонения нагрузки в неблагоприятную сторону от нормативных значений.
N = Nn γf - расчетная сосредоточенная нагрузка
q = qn γf - расчетная нагрузка, распределенная по площади или по длине элемента (погонная нагрузка).
Для определения расчетных значений нагрузок устанавливаются соответствующие коэффициенты надежности по нагрузкам γf. Для постоянных нагрузок от веса конструкций γf определяются по табл.7.1 СП 20.13330.2011. Например, для металлических конструкций γf = 1,05;
для бетонных (со средней плотностью ρ > 1600 кг/м3), ж/б, каменных и деревянных конструкций γf = 1,1;
бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные,
выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах,
засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые:
в заводских условиях γf = 1,2
на строительной площадке γf =1,3
Коэффициенты надежности по нагрузке для равномерно распределенных временных нагрузок следует принимать:
при полном нормативном значении менее 2,0 кПа; γf =1,3
при полном нормативном значении 2,0 кПа и более. γf =1,2
Задание 1. Выполнить сбор нормативных и расчетных нагрузок на
1м2 покрытий следующих составов:
1. Защитный слой из гравия, втопленного в битум -25мм
3 слоя рубероида
керамзит – 40мм
пароизоляция – 1слой толя
ж/б ребристая плита 3х 6 м (1,47кН/м2 = 1,47 кПа)
1 район по снеговому покрову
2. 3 слоя рубероида
Асфальтобетон литой – 20мм
Плиты из ячеистого бетона 100мм
Пароизоляция - 0,02 кН/м2
ж/б многопустотная плита 220 мм
III район по снеговому покрову
3. Защитный слой гравия 20мм
4 слоя рубероида
Цементно-песчаная стяжка 15мм
Плиты из керамзитобетона 70мм
1 слой рубероида
ж/б многопустотная плита покрытия 220мм
II район по снеговому покрову
4. 3 слоя рубероида на битумной мастике
Литой асфальтобетон 40мм
Гранулированный шлак 60мм
ж/б ребристая плита 1,5 х 12 м (1,5кН/м2 = 1,5 кПа)
IV район по снеговому покрову
5. Защитный слой из мраморной крошки 10мм
4 слоя рубероида на мастике
Цементно-песчаная стяжка 20 мм
Шлакобетон 30мм
1 слой пергамина на мастике
ж/б плоская плита 100 мм
III район по снеговому покрову
6. Гравий, втопленный в битум 10мм
Трехслойный рубероидный ковер
Цементно-песчаная стяжка 30мм
Керамзит 200мм
Пароизоляция (0,03 кН/м2)
Пустотная плита ПК (3,2кН/м2 = 3,2 кПа)
II район по снеговому покрову
7. Керамочерепица 25мм
Обрешётка 50*60 мм с шагом 0,4 м
Контробрешётка 40*50 мм по стропилам с шагом 0,6 м
Пароизоляция
Стропила ρ=600 кг/м3, h=150 мм b=50 мм, шаг= 0,6 м
Утеплитель Урса 150мм
Обрешётка под гипсоплиту 25*50 мм с шагом 0,4 м
Гипсоплита 12,5мм
II район по снеговому покрову
Угол наклона кровли – 400
8. Металлочерепица 0,5 мм ρ=7850 кг/м3
Обрешётка b=100 мм, h=25 мм ρ=600 кг/м3, шаг=0,4 м
Контробрешётка b=50 мм, h=30 мм ρ=600 кг/м3, шаг=0,8 м
Гидроизоляция
Стропила ρ=600 кг/м3, h=200 мм b=75 мм, шаг= 0,8 м
Минераловатная плита ρ=120 кг/м3 h=180 мм
Пароизоляция
Гипсокартон 12,5мм
III район по снеговому покрову
Угол наклона кровли – 300
9. Керамочерепица 30мм
ОСП 12мм
Контробрешётка 40*50 мм по стропилам с шагом 0,6 м
Пароизоляция
Стропила ρ=600 кг/м3, h=150 мм b=50 мм, шаг= 0,6 м
Утеплитель Урса 150мм
Обрешётка под гипсоплиту 40*50 мм с шагом 0,5 м
Гипсоплита 12,5 мм
IV район по снеговому покрову
Угол наклона кровли – 300
10. Металлочерепица 0,5 мм ρ=7850 кг/м3
Обрешётка b=75 мм, h=25 мм ρ=600 кг/м3, шаг=0,4 м
Контробрешётка b=50 мм, h=30 мм ρ=600 кг/м3, шаг=0,6 м
Гидроизоляция
Стропила ρ=600 кг/м3, h=175 мм b=50мм, шаг= 0,6 м
Минераловатная плита ρ=100 кг/м3 h=150 мм
Пароизоляция
Гипсокартон 12,5мм
IV район по снеговому покрову
Угол наклона кровли – 400
Порядок выполнения задания 1
Сбор нагрузок выполняется последовательно сверху вниз.
1. Определяется постоянная нагрузка.
1.1. Находим нормативную нагрузку на 1м2 для каждого слоя и заносим в таблицу: qn= ρ*g*t,Па
если определяется нагрузка от конструкций расположенных с шагом (а) (обрешетка, лаги, стропила), то
qn =bh ρ g /a,
где b, h –размеры сечения (в метрах)
t – толщина слоя, м
ρ – плотность материала, кг/м3
g – ускорение свободного падения g =9,81 м/с2 (допускается 10).
1.2 Определяем расчетную нагрузку на 1м2 q = qn γf=
2. Затем определяется временная снеговая нагрузка
s = sq μ
где sq – вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной проекции поверхности земли (табл.4 СНиП) в зависимости от снегового района РФ (карта1 Приложения СНиП). Так Калининградская область относится ко 2 району и sq =1,2 кПа (1район – 0,8 кПа; 3 – 1,8кПа; 4 – 2,4 кПа; 5 – 3,2 кПа; 6 – 4,0 кПа)
μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытии. Коэффициент учитывает, что на крутых кровлях (α≥600) μ=0, при уклонах кровли α≤300 μ=1, т.е. считается что весь снег остается на крыше. При промежуточных значениях наклона кровли μ принимается по интерполяции.
После определения нагрузок на 1м2 нагрузки собираются на рассчитываемый элемент (конструкцию). Нагрузка на рассчитываемый элемент передается с площади, которая называется грузовой (Агр).
Результаты оформляются в виде таблицы (пример)
| № п/п | Наименование нагрузки | ρ плотность материала в кг/м3 | Подсчёт в Па qn = ρ*g*t | qn кПа | γf | q кПа | ||
| 1. Постоянные нагрузки на кровлю | ||||||||
| Керамочерепица | qn = 1500*10*0,025 | 0,38 | 1,3 | 0,494 | ||||
| Обрешётка 50*50 мм c шагом 0,35 м | qn = 600*10*0,05*0,05/0,35 | 0,043 | 1,1 | 0,047 | ||||
| Контробрешётка 40*50 мм по стропилам с шагом 0,6 м | qn = 600*10*0,04*0,05/0,6 | 0,025 | 1,1 | 0,028 | ||||
| Пароизоляция | - | - | 0,03 | 1,3 | 0,04 | |||
| Стропила | 600*10*0,2*0,075/0,6 | 0.15 | 1,1 | 0.165 | ||||
| Утеплитель Урса | qn = 25*10*0,2 | 0,05 | 1,3 | 0,065 | ||||
| Обрешётка под гипсоплиту 25*50 мм с шагом 0,4 м | qn = 600*10*0,025*0,05/0,4 | 0,019 | 1,1 | 0,021 | ||||
| Гипсокартон | qn = 1100*10*0,0125 | 0,13 | 1,3 | 0,172 | ||||
| 2. Временные нагрузки на кровлю | ||||||||
| Кратковременная снеговая нагрузка | п.10.1 СП | Sn=0,7Sq*μ=0,7*1.2*0,5 | 0.42 | 1,4 | 0,59 | |||
| Длительная снеговая нагрузка | п.10.11 СП | 0,35Sn | 0,15 | 1,4 | 0,21 | |||
| Всего: | 1,54 | - | 2,33 | |||||