четверг, 24 сентября 2015 г.

Расчет зданий в SOFiSTiK. Часть 1.4.(1) Нагрузки и Воздействия. Назначение постоянных нагрузок

,
Артём Письмак

  Представляем вниманию читателей серию публикаций по проектированию и расчёту зданий, сделанный в виде мастер-класса с пояснениями каждого действия. По завершению серии публикаций будет выпущено полноценное методическое пособие.

  Выдержка из методического пособия "Расчёт многоэтажного здания с учётом деформации упругого полупространства и динамических воздействий по действующим нормам Российской Федерации"

1.4. Назначение нагрузок

  Для задания любого типа нагрузок необходимо зайти в меню менеджера нагрузок «Loadcase manager» (рис. 1.16. 1) и создать (выбрать) вид воздействия «Actions» для нагрузки, затем создать сам тип нагрузки  во вкладке «Loadcases»1 (данные операции и возможности при их выполнении подробно описаны в методическом пособии часть I*5). Для произведения всех дальнейших расчетов достаточно на 1 стадии линейного расчета многоэтажного здания достаточно создать 3 типа воздействия (G, G_F и Q согласно рис. 1.16. 1) и несколько загружений(см. рис. 1.16. 2, 1.16. 3, 1.16. 4):
  • собственный вес – «Sob.ves» (с привязкой к воздействию G);
  • вес оборудования и материалов – «Postoyannie» (с привязкой к G_F);
  • нагрузка от людей и транс. средств – «Vremennie»(с привязкой к Q).
  Таким образом все введенные нагрузки относятся к какому либо типу загружения, каждый тип входит в определенный вид воздействия. Модуль SOFiLOAD, отвечающий за экспорт нагрузок в расчетную схему для проведения расчета, учитывает каждый тип нагрузки отдельно, включая в него все ранее привязанные к нему усилия и загружения. 

1.4.1. Назначение постоянных нагрузок

  Постоянные нагрузки задаются для вида загружения G. Собственные вес конструкции можно добавить как к любому типу загружения в сумме, так и отдельно создав тип со значение постоянной нагрузки по dz равным 1 (рис. 1.16. 1 – создание загружений). Знак и ось при задании определяет действие нагрузки от собственного веса.
  Для расчета первым необходимо создать загружение для воздействия «G»  под названием «Self wieght» придать ему значение 1 как на. Затем следует создать, например, воздействие «G_F» и внести в него постоянные распределенные(см. пункт 1.4.4) нагрузки в зависимости от задания. Задаются постоянные нагрузки согласно таблице 2 и таблице 4 приведенным ниже и  соответствующим действующей нормативной документации.
  При создании загружений вводятся нормативные значения, а коэффициенты надежности по нагрузке вводят при создании типа воздействия и конкретного вида нагружения аналогично рис. 1.16 под значениями ɣ-u(для учета невыгодного максимального значения), ɣ-f (для учета невыгодного минимального значения), ɣ-a (для учета нормативного значения при расчете). Нормативное значение веса оборудования, в том числе трубопроводов, следует определять на основании стандартов или каталогов, а для нестандартного оборудования - на основании паспортных данных заводов-изготовителей или рабочих чертежей.
  Динамическое воздействие вертикальных нагрузок от погрузчиков и электрокаров допускается учитывать путем умножения нормативных значений статических нагрузок на коэффициент динамичности(1+µ), равный 1,2.
  При задании нормативных значений нагрузок в складских помещениях необходимо учитывать эквивалентную равномерно распределенную нагрузку на перекрытия, покрытия и полы на грунтах, а также вертикальную и, при необходимости, горизонтальную сосредоточенные нагрузки, прикладываемые для учета возможного неблагоприятного влияния местных нагрузок и воздействий. Эти нагрузки следует определять по строительному заданию на основании технологических решений, с учетом удельного веса складируемых материалов и изделий, возможного их размещения по площади помещений и максимальных значений высоты складирования и принимать не менее нормативных значений, приведенных в таблице 2.
Таблица 2
Здания и помещения
Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок qt(G_F), кПа
Нормативные значения сосредоточенных нагрузок Pt(Q), кН
Торговые склады
Не менее 5,0
Не менее 6,0
Производственные и промышленные складские помещения
По строительному заданию, но не менее, кПа:
По строительному заданию, но не менее 3,0
3 - для плит и второстепенных балок;
2 - для ригелей, колонн и фундаментов
  Коэффициент надежности по нагрузке ɣ-u для веса оборудования и материалов приведен в таблице 3.
Таблица 3
Коэффициент надежности по нагрузке ɣ-u
Стационарное оборудование
1,05
Изоляция стационарного оборудования
1,2
Заполнители оборудования (в том числе резервуаров и трубопроводов):
Жидкости
1,0
суспензии, шламы, сыпучие тела
1,1
Погрузчики и электрокары (с грузом)
1,2
Складируемые материалы и изделия
1,2
Равномерно распределенные нагрузки:
  Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в таблице 4.
  Нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки(G_F), принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа.
  Коэффициенты надежности по нагрузке γf (он же ɣ-u) для равномерно распределенных нагрузок следует принимать:
  1,3 - при полном нормативном значении менее 2,0 кПа;
  1,2 - при полном нормативном значении 2,0 кПа и более.
Таблица 4
Помещения зданий и сооружений
Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок G_F, кПа
1
Квартиры жилых зданий; спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов; жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; палаты больниц и санаториев; террасы
1,5
2
Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений; офисы, классные помещения учреждений просвещения; бытовые помещения (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений
2,0
3
Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения, лаборатории учреждений просвещения, науки; помещения электронно-вычислительных машин; кухни общественных зданий; помещения учреждений бытового обслуживания населения (парикмахерские, ателье и т.п.); технические этажи жилых и общественных зданий высотой менее 75 м; подвальные помещения
Не менее 2,0
4
Залы: а) читальные
2,0
б) обеденные (в кафе, ресторанах, столовых и т.п.)
3,0
в) собраний и совещаний, ожидания, зрительные и концертные, спортивные, фитнес-центры, бильярдные
4,0
г) торговые, выставочные и экспозиционные
Не менее 4,0
5
Книгохранилища; архивы
Не менее 5,0
6
Сцены зрелищных предприятий
Не менее 5,0
7
Трибуны:
а) с закрепленными сиденьями
4,0
б) для стоящих зрителей
5,0
81
Чердачные помещения
0,7
92
Покрытия на участках:
а) с возможным скоплением людей (выходящих из производственных помещений, залов, аудиторий и т.п.)
4,0
б) используемых для отдыха
1,5
в) прочих
0,5
103
Балконы (лоджии) с учетом нагрузки:
а) полосовой равномерной на участке шириной 0,8 м вдоль ограждения балкона (лоджии)
4,0
б) сплошной равномерной на площади балкона (лоджии), воздействие которой не благоприятнее, чем определяемое по 10, а
2,0
11
Участки обслуживания и ремонта оборудования в производственных помещениях
Не менее 1,5
Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами), примыкающие к помещениям, указанным в позициях:
12
а) 1, 2 и 3
3,0
б) 4, 5, 6 и 11
4,0
в) 7
5,0
13
Перроны вокзалов
4,0
14
Помещения для скота:
а) мелкого
Не менее 2,0
б) крупного
Не менее 5,0
Примечания
1 Нагрузки, указанные в поз. 8, следует учитывать на площади, не занятой оборудованием и материалами.
2 Нагрузки, указанные в поз. 9, не следует учитывать одновременно со снеговой нагрузкой.
3 Нагрузки, указанные в поз. 10, следует учитывать при расчете несущих конструкции балконов (лоджий) и участков стен в местах защемления этих конструкций. При расчете нижележащих участков стен, фундаментов и оснований нагрузки на балконы (лоджии) следует принимать равными нагрузкам примыкающих основных помещений зданий и снижать их с учетом указаний приложения 5 СП20.13330.2011.
4 Нормативные значения нагрузок для зданий и помещений, указанных в позициях 3, 4г, 5, 6, 11 и 14, следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.
  Сосредоточенные нагрузки и нагрузки на перила(Q):
  1. Несущие элементы перекрытий, покрытий, лестниц и балконов (лоджий) должны быть проверены на сосредоточенную вертикальную нагрузку, приложенную к элементу, в неблагоприятном положении на квадратной площадке со сторонами не более 10 см (при отсутствии других временных нагрузок). Если в строительном задании на основании технологических решений не предусмотрены более высокие нормативные значения сосредоточенных нагрузок, их следует принимать равными, кН:
    1. для перекрытий и лестниц - 1,5;
    2. для чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов - 1,0;
    3. для покрытий, по которым можно передвигаться только с помощью трапов и мостиков, - 0,5.
      Элементы, рассчитанные на возможные при возведении и эксплуатации местные нагрузки от оборудования и транспортных средств, допускается не проверять на указанную сосредоточенную нагрузку.
  2. Нормативные значения горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов следует принимать равными, кН/м:
    1. для жилых зданий, дошкольных учреждений, домов отдыха, санаториев, больниц и других лечебных учреждений - 0,3;
    2. для трибун и спортивных залов - 1,5;
    3. для других зданий и помещений при отсутствии специальных требований - 0,8.
  3. Нормативные значения горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов следует принимать равными, кН/м:
  Для обслуживающих площадок, мостиков, ограждений крыш, предназначенных для непродолжительного пребывания людей, нормативное значение горизонтальной нагрузки на поручни перил следует принимать 0,3 кН/м, если по строительному заданию на основании технологических решений не требуется большее значение нагрузки.
  Для нагрузок, указанных в 1), 2) и 3), следует принимать коэффициент надежность по нагрузке ɣ-u= 1,2.
  Для расчетной схемы создадим 2 загружения длительного типа (см. рис. 1.16). В одном из помещений на 2 этаже и разместим стоянку транспортных средств в помещении дилерского центра.  Нагрузку от людей в офисных помещениях назначаем на всем остальном этаже:

  • Stoynka(распределенная 3,5 кН/м2 – тип G_F);
  • Office (распределенная 2,0 кН/м2 – тип G_F).

  Коэффициенты надежности принимаются 1,2 для всех, в соответствиями с замечаниями пункта 1.4 и таблицы 3.
  Нагрузки от транспортных средств и оборудования (временные Q):
  Значения вертикальных строительных нагрузок на перекрытия, покрытия и полы на грунтах от колесных транспортных средств, движущихся как свободно, так и по рельсовым путям приняты согласно действующей нормативной документации*2.
  Нормативные значения эквивалентных вертикальных равномерно распределенных и местных сосредоточенных нагрузок на перекрытия, покрытия и полы на грунтах автостоянок следует определять по таблице 5:
Таблица 5
Помещения зданий и сооружений
Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок G_Ft, кПа
Нормативные значения сосредоточенных нагрузок Qt, кН
Автостоянки  в зданиях для автомашин общим весом до 3 тс включительно:
1
площади парковки
3,5
20,0
2
пандусы и подъездные пути
5,0
25,0
Автостоянки  в зданиях для автомашин общим весом от 3 до 16 тс:
32
площади парковки
Не менее 5,0
Не менее 90,0
42
пандусы и подъездные пути
Не менее 7,0
Не менее 100,0
5
Автостоянки для автомашин общим весом свыше 16 тс
По строительному заданию
Примечания
1 Общий вес - совокупность собственного веса автомобиля и максимальной полезной нагрузки.
2 Нормативные значения нагрузок для зданий и помещений, указанных в 3, 4, следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.
3 Внутригаражные проезды (за исключением пандусов) следует относить к площадям парковки в тех случаях, когда они недоступны для проезда постороннего автотранспорта.
  При расчете плит перекрытий на продавливание и в других случаях учета местных воздействий наряду с равномерно распределенной нагрузкой G_F следует учитывать сосредоточенные нагрузки Q/2, приложенные на две квадратные площадки стороной 100 мм для позиций 1 и 2 таблицы 5 и 200 мм для позиций 3 и 4 таблицы 5, расположенные на расстоянии 1,8 м друг от друга, в наиболее неблагоприятном возможном положении.
  Для более точного расчета рекомендуется перед вводом в расчетную схему уточнять расчетные значения нагрузок в соответствии с техническими данными транспортных средств.
  Пониженные значения равномерно распределенных нагрузок от транспортных средств (см. приложение А) следует устанавливать умножением их нормативных значений на коэффициент 0,35.
  Для движущихся колесных транспортных средств, включая рельсовые, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке ɣ-u= 1,2(смотри воздействие Q на рис. 1.16. 1).

0 comment to “Расчет зданий в SOFiSTiK. Часть 1.4.(1) Нагрузки и Воздействия. Назначение постоянных нагрузок”

Отправить комментарий