Тема 4.3.2. Нормативные постоянные и временные нагрузки.

НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ

Nn, Fn – нормативные сосредоточенные нагрузки (кН);

q_n_, p_n_, g_n - нормативные распределённые нагрузки

(распределены по площади – кПа или по длине элемента – погонные нагрузки – кН\м);

А. НОРМАТИВНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ

1. Определяются:

а) по данным стандартов и заводов изготовителей (готовые изделия) или;

б) по проектным размерам и плотности материалов с учётом весовой влажности для условий возведения и эксплуатации зданий (насыпной материал, монолит);

2. Т.е. для сбора нагрузок необходимо знать:

а) размеры конструкций

б) плотность материала конструкций

Прим. Определяются для конструкций зданий

Б. НОРМАТИВНЫЕ ВРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ

Устанавливают СНиП – Строительные Нормы и Правила

а) нагрузки на перекрытия и лестницы (т.3.3. стр. 60)

б) ветровые нагрузки

W_n = W_о k c

W_о – скоростной напор ветра h до 10 метров (зависит от района строительства);

k – коэфф, учитывает изменение напора ветра по высоте в зависимости от местности;

c – аэродинамический коэф. (коэффициент обтекания):для вертикальных поверхностей:

· с наветренной стороны с = +0,84

· с заветренной стороны с = - 0,6

в) снеговая нагрузка- нормативное значение снеговой нагрузки: расчётное значение х 0,7

г) нагрузки от оборудования, материалов, мостовых и подвесных кранов

Уроки 18-19

Тема 4.3.3. Расчётные постоянные и временные нагрузки.

N = Nn _f

N – расчётная сосредоточенная нагрузка

Nn - нормативная сосредоточенная нагрузка

_f_{– коэффициент надёжности по нагрузкам}

q = q_n _f

q – расчётная распределённая нагрузка (м² или м.п.)

q_n - нормативная распределённая нагрузка

А. РАСЧЁТНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ

- для Б (со ср. плотностью1600 кг/м3), ЖБ, КК и ДК _f =1,1 (запас норм. нагрузки 10%);

для стяжек, засыпок, теплоизоляционных, выравнивающих слоев:

в заводских условиях _f = 1,2; на строительной площадке _f = 1,3.

Б. РАСЧЁТНЫЕ ВРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ
* перекрытия и лестницы _f =1,3 или 1,2

с нормативным значением рn < 2,0 кПа _f = 1,3; рn 2,0 кПа _f = 1,2 ).
* Отличие методики определения расчетной снеговой нагрузки:

Полное значение расчетной снеговой нагрузки на гориз. поверхность покрытия:

S = sq

где sq — вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной проекции поверхности земли.

- к. перехода веса снегового покрова земли к снег. нагрузке на покрытии, учитывает:

*на крутых кровлях (а 60°)снег не задерживается, и тогда коэффициент = 0;
*при уклонах кровли а 25° коэф. = 1,0, т.е. снег остается на крыше.

При промежуточных значениях наклона кровли коэф. - по интерполяции.

*Снег может распределяться неравномерно по кровле (на одном скате больше, чем на другом, или около выступающих частей могут образовываться снеговые мешки).
* Для ветровых нагрузок коэффициент надёжности по нагрузкам принимается _f = 1,4.

СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК
Нагрузки действуют в сочетании друг с другом.

а) основные сочетания нагрузок: постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;
б) особое сочетание нагрузок: постоянные, длительные, возможных кратковременные и одна из особых нагрузок.

При основном сочетании: если принята 1 кратковременнаянагрузка - принимается без уменьшения; две и более - домножаются на коэф. 0,9 длительные нагрузки на к. 0,95

При особом сочетании кратковременные нагрузки принимаются с коэффициентом 0,8, особые без снижения, длительные — с коэффициентом 0,95.

Уроки 19-25

Практические занятия №2

1. Изучение методики определения нормативных и расчетных значений нагрузок

2.Определение нормативных и расчетных значений нагрузок на 1 м²покрытия, перекрытия в табличной форме.

3. Определение нормативных и расчетных значений нагрузок от балок и колонны

Уроки 26-27

Тема 4.4. Конструктивная и расчётная схемы конструкций

Тема 4.4.1. Балки

1. Построение расчетной схемы - важная часть расчета конструкции. От точности замены конструктивной схема расчетной зависят надежность и экономичность конструкции.

2. Конструктивная схема балки - схема балки, в которой отражены материал, форма и размеры сечения, а также специальные устройства (анкеры, болты, приварка и т.д.).

Примем упрощения:

а) балку заменим геометрической осью – линией через центры тяжести поперечных сечений. Это позволяет не рассматривать материал, форму и размеры сечения, считая, что реакции и внутренние усилия от них не зависят, а зависят только от нагрузок на балку;

б) силу давления балки на опору F будем считать приложенной в одной точке - центре опорной поверхности. Давление балки на опору на самом деле передается неравномерно, но учесть это трудно;

в) расстояние между серединами опорных участков считается расчетной длиной балки l0 или расчетным пролетом ( 4.3) — l0 = l - 2 (lоп/2) - 2; - рис. стр. 67

г) примем, что сил трения по плоскости контакта балки и опоры нет (опоры, в которых пренебрегают силой трения, называют идеальными).

Прим. Полученная на основе упрощений схема балки называется ее расчетной схемой.

3. Расчетная схема - идеализированное изображение конструктивной схемы, в которой не отражены свойства, незначительно влияющие на точность расчета.

* Расчётная схема шарнирно-подвижной опоры (стр.68) – рисунок + конспект

* Расчётная схема шарнирно-неподвижной опоры (стр.69) – рисунок + конспект

* Расчётная схема простой балки на двух опорах (стр.70) – рисунок + конспект

* Крепление балки к опоре с пом. анкерного устройства (стр.71) – рисунок + конспект

* Вариант опирания балки на кирпичные стены (стр.72) – рисунок + конспект

* Вариант опирания балки в период строительства (стр.72) – рисунок + конспект

* Конструктивные и расчётные схемы консоли (консольной балки) – с.74-75 рис + конспект

* Конструктивные и расчётные схемы колонн – стр.76-81– рисунок + конспект

Урок 28

Тема 4.4.2. Колонны

Конструктивные и расчетные схемы простейших конструкций колонн и их соединений с балками и фундаментом.

Понятие о шарнирном и жестком соединении конструкций из разных материалов.

Уроки 29-30

Практические занятия № 3

1. Построение расчетной схемы простейших конструкций стальных, деревянных и железобетонных балок.

2. Построение расчетной схемы простейших конструкций стальных, деревянных и железобетонных и кирпичных колонн.

Уроки 31-32

РАЗДЕЛ 4-5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СК, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ

1. Брус, работающий преимущественно на сжатие - стойкой (колонна);
2. Колонна (стойка) - вертикальный стержнь, передающий нагрузку от вышерасположенных К на фундамент или нижерасположенные К.
3. Наиболее распространенный материал для колонн: сталь, ЖБ, КК,Д.

А) стальные и ЖБ - колонны,

Б) деревянные — стойки,

В) кирпичные (каменные) — столбы

Тема 4.5.1. Расчет колонн. Общие положения

1. По характеру работы - центрально-сжатые колонны и внецентренно сжатые.

2. Центрально-сжатые - элементы, нагрузка на которые действует по центру тяжести сечения (в симметричных колоннах ц. т. сечения принимают совпадающим с геометрическим центром ( 5.1, а).

3. На внецентренно сжатые колонны сила действует не по центру тяжести, а с эксцентриситетом е₀(5.1, б) или, что равнозначно, одновременно приложены продольная сила N и изгибающий момент М, полагая, что е₀= M/N. – рис.стр.86

4. Центральное сжатие более выгодно, т. к. К испытывает менее сложное напряженное состояние, что позволяетпроектировать более простые сечения элементов и полнее использовать несущую способность материала.