Классификация нагрузок на здания и сооружения: Классификация нагрузок

Содержание

11.Классификация нагрузок и воздействий.

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций. В расчетах используют нормативные и расчетные нагрузки. В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и временные. Временные, в свою очередь подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

Постоянными являются нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, массы и давления грунтов, воздействия предварительного напряжения в ЖБК.

Длительными являются нагрузки от веса стационарного оборудования на перекрытиях; давления газов, жидкостей, сыпучих материалов в емкостях. Кратковременными являются нагрузки от веса людей деталей, материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; нагрузки от подвесных и мостовых кранов; снеговые и ветровые нагрузки; температурные климатические воздействия. К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резким нарушением технологического процесса; воздействия неравномерных деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

12.Нормативные и расчетные нагрузки.

Установленные нормами наибольшие значения нагрузок, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, называют нормативными. Фактическая нагрузка в силу разных обстоятельств может отличаться от нормативной в большую или меньшую сторону. Это отклонение учитывается коэффициентом надежности по нагрузке. Значение этого коэффициента зависит от характера нагрузки и степени ее изменчивости. Значения коэффициентов надежности но нагрузке определяют на основании статистической обработки результатов наблюдений, экспериментальных исследований или устанавливают на основании опыта проектирования.

Нормативные постоянные нагрузки принимаются по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности. Расчетные нагрузки для расчета конструкций на прочность и устойчивость определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке, обычно больший единицы. Для обеспечения необходимого уровня надежности при расчете конструкций по первой группе предельных состояний следует принимать максимальные значения нагрузок с высокой степенью обеспеченности. При расчете по второй группе предельных состояний, т.е. в условиях нормальной эксплуатации, обеспеченность может быть ниже.

13.Метод расчета жбк по предельным состояниям.

Целью метода является не допускать с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего заданного срока службы конструкции здания или сооружения, а также при производстве работ.

Под предельными состояниями подразумевают такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ.

В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

первой группы — по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций;

второй группы — по затруднению нормальной эксплуатации сооружений.

Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок. — КиберПедия

Прежде, чем выполнить любой расчет, необходимо установить нагрузки, которые действуют на конструктивную схему в целом и на отдельные элементы конструкции.

Основным нормативным документом, регламентирующим величины, правила определения и приложения нагрузок является свод правил СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

В зависимости от продолжительности действия нагрузок различают постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

Постоянные нагрузки — изменение расчетных значений в течение расчетного срока службы строительного объекта мало по сравнению с их средними значениями; к постоянным нагрузкам относятся: вес частей сооружений, несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление, гидростатическое давление, усилия предварительного напряжения.

Длительные нагрузки— сохраняющие расчетные значения в течение большого промежутка времени эксплуатации строительного объекта; к длительным нагрузкам относятся: вес перегородок, подливок, подбетонок; вес стационарного оборудования, инженерных коммуникаций; давление жидкостей, газов, сыпучих тел в емкостях; вес складируемых материалов; температурные и технологические воздействия от оборудования; вес отложений производственной пыли; воздействия, обусловленные деформациями основания, изменением влажности, усадкой, ползучестью.

Кратковременные— длительность действия расчетных значений значительно меньше срока службы сооружения; к кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от оборудования возникающие в пускоостановочном, переходном, испытательном режимах; при перестановке оборудования, вес людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания оборудования, нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытиях жилых, общественных, сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями; нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, включая вес транспортируемых грузов, от транспортных средств, климатические (снеговые, ветровые, температурные, гололедные) нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций.

Особые — создающие аварийные ситуации;к особым нагрузкам относятся: сейсмические, взрывные воздействия; нагрузки вызываемые резким нарушением технологических процессов, неисправностью или поломкой оборудования, пожаром; воздействия, обусловленные деформациями основания, нагрузки от столкновения транспортных средств с частями сооружений. Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах и задании на проектирование.

Сочетания нагрузок.

Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок различаются:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Основные и особые сочетания нагрузок вводятся в расчет с коэффициентами сочетаний, определяемым по нормам—

ψ(пси)≤1…0,7(п.6 [7]).

Постоянные нагрузки.

Нормативное значение веса:

— конструкций заводского изготовления следует определять на основании стандартов, рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей;

— других строительных конструкций и грунтов — по проектным размерам и удельному весу материалов и грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений.

Расчетные значения нагрузок получают умножением нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке γf≥1,05…1,3 (табл. 7.1 [7]).

Временные нагрузки.

Нормативные значения временных длительных и кратковременных нагрузок определятся по нормам и технологическим заданиям. Расчетные значения временных нагрузок получают умножением нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке

γf≥1,05…1,3 (п. 8.2; табл. 8.2 [7]).

Климатические нагрузки и воздействия: снеговые, ветровые, температурные, гололёдные, определяются по указаниям норм [7] с соответствующими коэффициентами надежности по нагрузке.

Класс сооружений.

В соответствии с требованиями Федерального закона от 30.12.2009 ФЗ-384ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» здание или сооружение должно быть отнесено к одному из следующих уровней ответственности:

1) повышенный — здания и сооружения, отнесённые в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам, в том числе, строительные объекты: высотой более 100 м, с консольными вылетами более 20 м, с заглублением подземной части более чем на 15 м, покрытия строительных объектов пролётом более 100 м;

2) нормальный —все здания и сооружения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пониженного уровней ответственности;

3) пониженный —здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.

Перечень особо опасных и технически сложных объектов устанавливается федеральным законодательством.

В зависимости от уровня ответственности строительного объекта, при их проектировании необходимо использовать коэффициенты надежности по ответственности, значения которых должны быть не менее:

для пониженного — γn=0,8;

для нормальногоне менее — γn=1,0;

для повышенногоне менее — γn=1,1.

Класс строительного объекта и величину коэффициента надежности по ответственности устанавливает генеральный проектировщик по согласованию с заказчиком в задании на проектирование.

4. Основные требования к компоновке каркаса здания.

Конструктивные схемы каркасов здания весьма разнообразны. Они должны отвечать множеству требований, основными из которых являются: технологические, эксплуатационные, требования надежности и долговечности, экономические. Часто эти требования противоречат друг другу. Поэтому, при проектировании важно найти оптимальный компромисс между ними. Наиболее эффективно эта задача решается методами типизации, унификации, технико-экономическим сравнением вариантов. Сравнение вариантов наиболее удобно использовать при проектировании с использованием современных программных комплексов для расчета конструктивных схем (например:ЛИРА, ЛИРА-САПР, SCAD и др.).

В промышленных зданиях наибольшее влияние на конструктивную схему оказывают технологические и эксплуатационные требования.

До начала проектирования нужно получить необходимую и достаточную информацию о технологических режимах работы производственного и транспортного оборудования, категории пожарной и взрывной опасности помещений, степени огнестойкости здания, уровне ответственности здания и т.д.

К экономическим факторам относятся прежде всего затраты, связанные с изготовлением, транспортировкой и монтажом конструкций. Большую роль играет сокращение сроков строительства и скорейший ввод здания в эксплуатацию.

Наибольшую часть стоимости конструкций составляет стоимость материалов для конструкций, поэтому надо искать такие конструктивные решения, которые обеспечивают наименьшую массу каркаса. Эти задачи решаются при компоновке каркаса, конструировании отдельных элементов и узлов их сопряжения.

Задача снижения трудоемкости и стоимости конструкций требует сокращения количества их типоразмеров, то есть унификации. Уменьшение количества типоразмеров конструкций ускоряет монтажные работы и снижает их стоимость.

Типизация относится и к конструктивной схеме здания в целом, и к отдельным конструкциям. Процесс типизации конструктивных элементов определяется сведением к обоснованному минимуму размеров основных параметров здания (пролеты, шаг колонн, высота).

Типизация конструкций обеспечивает:

— уменьшение количества монтажных элементов;

— укрупнение монтажных элементов;

— транспортабельность элементов конструкций;

— сокращение сроков проектирования.

Унификация объемно-планировочных и конструктивных решений дает возможность для разработки типовых конструкций для многократного применения.

 

Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия. Общие положения

На здания и сооружения действуют разнообразные нагрузки и воздействия. Для проверки несущей способности существующих конструкций, выполняется сбор нагрузок от собственного веса существующих конструкций и проектируемых временных нагрузок. При проектировании нового здания первоначальные сечения элементов и нагрузки от их собственного веса назначаются предварительно и уточняются при окончательном назначении сечений по расчету.

На здание действуют нагрузки, направленные в различных направлениях. В основном это вертикальные и горизонтальные нагрузки. Вертикальные (или гравитационные) нагрузки — это собственный вес конструктивных элементов и временные нагрузки на перекрытия и покрытие здания. Горизонтальные –крановые, ветровые и горизонтальная составляющая гравитационных нагрузок на скатные кровли или наклонные элементы конструкций.

Классификация нагрузок

Классификация нагрузок

При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать

нагрузки

постоянные:

· вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;

· вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;

сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок;

временные:

Длительные

· вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;

· вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей и т.д.

· нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях;

· температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;

· нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий;

· вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов.

 

Кратковременные

· нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах;

· вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;

· снеговые нагрузки с полным нормативным значением;

· температурные климатические воздействия с полным нормативным значением;

· ветровые нагрузки;

· гололедные нагрузки.


Особые

· сейсмические воздействия;

· взрывные воздействия;

· нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;

· воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых.

 

Основные нагрузки
Особые нагрузки
Постоянные и временные нагрузки (длительно действующие и кратковременные)
Постоянные и временные нагрузки (длительно действующие, кратковременные, особые)  
Сочетания нагрузок  
если учитываются сочетания, включающие постоянные и не менее двух кратковременных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок необходимо умножать на коэффициенты сочетаний:  
· для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; · для кратковременных ψ2 = 0,9 ;
· для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; · для кратковременных ψ2 = 0,8 ;

 

При расчетах оснований следует учитывать нагрузки от соседних фундаментов, складируемого материала и оборудования, которые будут размещаться вблизи рассчитываемого фундамента.

Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок.



Основания зданий и сооружений рассчитывают по деформациям на основное сочетание нагрузок, по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок — на основное и особое сочетание.

Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки могут относиться как к длительным (при расчете по деформациям) так и к кратковременным (при расчете оснований по несущей способности).

Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в СНиПе по нагрузкам и воздействиям.


Дата добавления: 2015-08-03; просмотров: 121 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Определение грузовой площади при сборе нагрузок на фундамент. | Тестовые задания для самопроверки | Под колонну 0,5 × 0,5 в осях Г-5 | Под колонну 0,7 х 0,7 в осях Д-2 | Определяем нагрузки на ленточный фундамент в осях 3, В-Г | В сухом состоянии |
mybiblioteka.su — 2015-2021 год. (0.033 сек.)

Различные виды нагрузок в зданиях и сооружениях

Нагрузки в зданиях и сооружениях

Структурная нагрузка — это сила, деформация или ускорение, приложенная к элементам конструкции. Нагрузка вызывает напряжение, деформацию и смещение в конструкции. Структурный анализ, инженерная дисциплина, анализирует влияние нагрузок на конструкции и элементы конструкций. Избыточная нагрузка может вызвать разрушение конструкции, поэтому это следует учитывать и контролировать при проектировании конструкции.Различные типы нагрузок могут вызывать напряжение, смещение, деформацию конструкции; что приводит к структурным проблемам и даже к разрушению конструкции. Определение общей нагрузки, действующей на конструкцию, очень важно и сложно.

Различные типы грузов

Нагрузки в зданиях и сооружениях можно разделить на вертикальные, горизонтальные и продольные. Вертикальные нагрузки состоят из статической нагрузки, временной нагрузки и ударной нагрузки. Горизонтальные нагрузки состоят из ветровой нагрузки и землетрясения.Продольные нагрузки, т. Е. Тяговые и тормозные силы, учитываются в особых случаях проектирования. Необходимо точно рассчитать оценку различных действующих нагрузок. Индийский стандартный код IS: 875–1987 и Американский стандартный код ASCE 7: Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций определяют различные расчетные нагрузки для зданий и сооружений. Каждый из них обсуждается ниже.

Собственная нагрузка

Постоянные нагрузки, также известные как постоянные или статические нагрузки, — это нагрузки, которые остаются относительно постоянными с течением времени и включают, например, вес конструктивных элементов здания, таких как балки, стены, крыша и компоненты несущих полов.Статические нагрузки могут также включать в себя постоянные неструктурные перегородки, неподвижные приспособления и даже встроенные шкафы. Статические нагрузки включают в себя вес конструкции или других неподвижных элементов до того, как будут приняты во внимание временные нагрузки. Динамические нагрузки добавляются к статической нагрузке, чтобы получить общую нагрузку, оказываемую на конструкцию. Расчет собственных нагрузок каждой конструкции рассчитывается по объему каждой секции и умножается на удельный вес материала.

Переменная нагрузка

Динамическая нагрузка — это термин в гражданском строительстве, обозначающий нагрузку, которая может изменяться с течением времени.Вес груза варьируется или меняет местоположение, например, когда люди ходят по зданию. Все, что не закреплено в здании, может вызвать временную нагрузку, поскольку его можно перемещать. Динамические нагрузки учитываются при расчете гравитационной нагрузки конструкции. Они измеряются в фунтах на квадратный фут. Минимальные требования к временной нагрузке основаны на ожидаемой максимальной нагрузке. Переменная нагрузка может быть выражена либо как равномерно распределенная нагрузка (UDL), либо как нагрузка, действующая на сосредоточенную площадь (точечная нагрузка).В конечном итоге это может быть учтено при расчете гравитационных нагрузок.

Ветровая нагрузка

Ветровые нагрузки могут быть приложены движением воздуха относительно конструкции, и анализ основан на понимании метеорологии и аэродинамики, а также самих конструкций. Ветровая нагрузка может не быть серьезной проблемой для небольших, массивных, низкоуровневых зданий, но она приобретает значение с высотой, использованием более легких материалов и использованием форм, которые могут влиять на поток воздуха, как правило, формы крыши.Если собственный вес конструкции недостаточен для противодействия ветровым нагрузкам, могут потребоваться дополнительные конструкции и крепления. При проектировании конструкций необходимо учитывать ветровую нагрузку, особенно когда вереск здания в два раза превышает размеры, перпендикулярные открытой ветровой поверхности.

Расчетные ветровые нагрузки для зданий и других сооружений следует определять в соответствии с одной из следующих процедур:

  1. Метод 1 — Упрощенная процедура для малоэтажных простых диафрагменных зданий
  2. Метод 2 — Аналитическая процедура для зданий и сооружений правильной формы
  3. Метод 3 — Процедура в аэродинамической трубе для геометрически сложных зданий и сооружений

Снеговая нагрузка

Это нагрузка, которая может возникать из-за накопления снега, и она больше вызывает беспокойство в географических регионах, где снегопады могут быть сильными и частыми.Может накапливаться значительное количество снега, что создает значительную нагрузку на конструкцию. Форма крыши — это особенно важный фактор, влияющий на величину снеговой нагрузки. Кодекс IS 875 (Часть-4): 1987 касается снеговых нагрузок на крыши здания. Вес снега зависит от многих переменных:

  • СОДЕРЖАНИЕ ВЛАГИ
  • НАКОПЛЕНИЕ:
  • РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
  • ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Землетрясение

Землетрясение возникает из-за силы инерции, создаваемой в здании из-за сейсмических возбуждений.Сила инерции зависит от массы. Большая масса конструкции будет означать, что землетрясение также будет высоким. Когда землетрясение превышает момент сопротивления, оказываемый элементом, конструкция разрушается или повреждается. Величина землетрясения зависит от веса или массы здания, динамических свойств здания и разницы в жесткости соседних этажей, а также от силы и продолжительности землетрясения. Нагрузка от землетрясения действует на поверхность сооружения, расположенного на земле, или на прилегающее здание.Здания в зонах сейсмической активности должны быть тщательно проанализированы и спроектированы, чтобы гарантировать, что они не разрушатся в случае землетрясения.

Землетрясение зависит от следующих факторов;

  1. Сейсмическая опасность
  2. Параметр конструкции
  3. Гравитационная нагрузка.

Сочетание нагрузок

Комбинация нагрузок возникает, когда на конструкцию действует более одного типа нагрузки. Строительные нормы и правила обычно определяют различные сочетания нагрузок вместе с коэффициентами нагрузки (весами) для каждого типа нагрузки, чтобы гарантировать безопасность конструкции при различных сценариях максимальной ожидаемой нагрузки.

Специальные грузы

Термическая нагрузка — Нагрузки возникают, когда материалы расширяются или сжимаются при изменении температуры, и это может оказывать значительные нагрузки на конструкцию.

Расчетная нагрузка — Когда одна часть здания оседает больше, чем другие части, возникает этот тип нагрузки.

Паводковые нагрузки — Они вызваны наводнением и попаданием воды в фундамент, что приводит к коррозии.

Нагрузка на почву и жидкость — Это вызвано чрезмерным потоком воды в почве, который влияет на ее плотность.

Заключение

Установив нагрузки, инженеры-строители могут спроектировать всю конструкцию. Использование таблиц размеров строительных норм и соответствующих размеров конструктивных элементов с правильным расчетом нагрузки может в значительной степени определить устойчивость здания.

Различные типы нагрузок на конструкцию в гражданском строительстве

Различные типы нагрузок могут вызывать напряжение, смещение, деформацию конструкции; что приводит к структурным проблемам и даже к разрушению конструкции.Определение общей нагрузки, действующей на конструкцию, очень важно и сложно.

Конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы она была достаточно прочной, чтобы выдерживать любые нагрузки в любое время, с которыми они могут столкнуться в течение своего жизненного цикла.

Таким образом, оценка общей нагрузки, действующей на конструкцию, или общей нагрузки, которая, вероятно, будет действовать на конструкцию в будущем, точно рассчитана и должна быть спроектирована.

Индийский стандартный код IS: 875–1987 и Американский стандартный код ASCE 7: Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций касается различных расчетных нагрузок на конструкции.

Различные типы нагрузок, действующих на конструкцию, в целом подразделяются на следующие два типа:
1. Вертикальные нагрузки и
2. Горизонтальные нагрузки

Вертикальные нагрузки:

Вертикальные нагрузки далее подразделяются на следующие типы:

Статические нагрузки:

Эти нагрузки представляют собой постоянные нагрузки, которые передаются конструкции в течение всего срока ее службы. Статические нагрузки также называются стационарными. Эти нагрузки возникают в основном из-за собственного веса элементов конструкции, арматуры, неподвижных перегородок, стационарного оборудования и т. Д.

Предположим, что для строительства колонны нам нужны стальные стержни, бетон, опалубка и т. Д.
Ну, бетон и стержни — это фиксированные элементы конструкции, которые доступны в течение всего срока их службы, тогда как опалубка — это временный элемент, который используется чтобы бетон оставался в желаемом положении. После отверждения опалубка снимается с конструкции. Сверху самовесы бетонных и стальных стержней рассматриваются как статическая нагрузка, а нагрузка на опалубку — нет.

Расчет или определение статических нагрузок на конструкцию:

Статические нагрузки рассчитываются путем оценки количества каждого материала и последующего умножения его на удельный вес этого конкретного материала.

Удельный вес различных материалов представлен в таблице ниже:

Материал Удельный вес материала
Обычный цементный бетон [PCC] 24 кН / м3
Армированный бетон RCC] 25 кН / м3
Сталь 78,5 кН / м3
Кирпичная кладка, цементная штукатурка 20 кН / м3
Каменная кладка
24 кН 8KN / m3
Отделка пола 0.6-1,2 кН ​​/ м3

Предположим, колонна сделана из железобетона и имеет длину, ширину и глубину, как показано на рисунке

, тогда статическая нагрузка колонны составляет
. бетон = 3 x 0,4 x 0,4 = 0,48 м 3
Статическая нагрузка на колонну = 0,48 м 3 x 25 кН / м 3 = 12 кН

Рабочие нагрузки:

Как само название, напоминающее эти типы нагрузок — это нагрузки в реальном времени.Динамические нагрузки также называются наложенными или внезапными нагрузками . Динамические нагрузки изменяются во времени. Этот тип загрузки может приходить и уходить. Например, в какой-то момент комната может быть пустой, следовательно, динамическая нагрузка равна нулю. Если одно и то же помещение забито людьми, то интенсивность перегрузок будет значительно варьироваться. Временная нагрузка включает в себя вес мебели, людей, занимающих пол и т. Д.

Расчет или определение статических нагрузок на конструкцию:

Живые нагрузки учитываются и добавляются к общей нагрузке, действующей на элемент во время проектирование здания.Некоторые из общих значений временной нагрузки, используемые при проектировании зданий, приведены в таблице ниже:

58 Статическая нагрузка рассчитывается индивидуально для каждого элемента здания, в то время как для динамической нагрузки она рассчитывается на основе ожидаемых внезапных нагрузок на здание в будущем. Предположим, что конструкция сделана для кинозалов, во время выпусков может быть переполнение, чтобы выдержать эту внезапную нагрузку и сохранить конструкцию в безопасности, живую нагрузку 5.0КН / м2 принимается, как указано в таблице выше.

Снеговые нагрузки:

Этот тип нагрузок учитывается только на конструкции, которая принимает снегопады во время сезона дождей. Снеговые нагрузки рассчитываются по проекциям, сделанным снегом на различных частях конструкции. Величина снеговой нагрузки зависит от высоты здания, размера и формы крыши, местоположения здания, независимо от того, находится оно на склоне или нет, частоты снега и т. д. Более подробная информация о снеговых нагрузках четко указана в IS 875 (часть 4) — 1987.

Расчет или определение снеговых нагрузок на конструкцию:

Минимальная снеговая нагрузка на любую надземную или кровельную поверхность, которая подвержена снегонакоплению, определяется выражением

S = μS 0

Где,

S = Расчетная снеговая нагрузка

μ = Коэффициент формы

S 0 = Снеговая нагрузка на грунт.

Горизонтальные нагрузки:

Ветровые нагрузки:

Эти виды нагрузок учитываются при проектировании, если высота здания более 15м.Ветровые нагрузки возникают из-за горизонтальной нагрузки, вызванной ветром. По мере увеличения использования более легких материалов в строительстве следует учитывать ветровую нагрузку на здание. Конструкция должна быть достаточно прочной с тяжелыми собственными грузами и закреплена на земле, чтобы выдерживать эту ветровую нагрузку. В противном случае здание может взорваться. Ветровая нагрузка действует горизонтально по направлению к крышам, стенам и создает

Расчет или определение ветровых нагрузок на конструкцию:

Ветровые нагрузки учитываются при проектировании, если высота здания превышает 15 м.Интенсивность ветровой нагрузки зависит от скорости ветра, размера и высоты здания.

Для расчета расчетного ветрового давления или общей ветровой нагрузки на здание используется следующее выражение:

P z = 0,6 В z 2

Где Pz в Н / м2 на высоте Z и Vz в м / сек.

Считается, что до высоты 30 м давление ветра действует равномерно. Выше 30 м давление ветра может увеличиваться.

Для вычисления Vz используется 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

Землетрясения:

Этот тип нагрузок вызывает движение фундамента конструкций.Силы землетрясения — это внутренние силы, которые возникли в конструкции из-за движений грунта.

Три взаимно перпендикулярные силы действуют на конструкцию во время землетрясения: две горизонтальные силы, действующие в противоположном направлении, и одна вертикальная сила, обусловленная весом конструкции. Поскольку вертикальная сила не сильно влияет во время землетрясения, тогда как две противоположные горизонтальные силы приводят к перемещению здания во время землетрясения. Эти две силы в горизонтальном направлении учитываются при проектировании.

Из-за инерции на надстройку действуют дополнительные силы, действующие на конструкцию. Воздействие землетрясения на конструкцию зависит от жесткости конструкции, грунтовых сред, расположения и высоты конструкции. Соответственно, земля была разделена на несколько зон в зависимости от силы землетрясения.

Рассмотрим пример Японии, которая подвержена частым землетрясениям. Япония находится в зоне сильнейшего землетрясения в мире. В этом месте при проектировании конструкции строго учитываются силы землетрясения.

Для вычисления сейсмических сил, действующих на конструкцию, вычисляется один из нижеперечисленных методов.
1. Метод спектра отклика
2. Метод сейсмических коэффициентов.

Некоторые другие типы нагрузок:

Некоторые другие типы сил или нагрузок, действующих на конструкцию, которые принимаются во внимание в случае, если они могут существенно повлиять на безопасность или работоспособность конструкции:

  • Движение фундамента (IS 1904)
  • Монтажная нагрузка (IS 875- Part2)
  • Вибрация, усталость
  • Давление грунта и жидкости (IS 875- Part5)
  • Влияние концентрации напряжения из-за точки приложения нагрузки и т.п.

Также прочтите:

Различные типы мостов
Различные типы песков

КАК НАС НА FACEBOOK

Для мгновенных обновлений Присоединяйтесь к нашей трансляции WhatsApp. Сохраните наш контакт Whatsapp +

0078271 как Civilread и отправьте нам сообщение « JOIN »

Никогда не пропустите обновление. Нажмите « Allow US » и заставьте нас разрешить или нажмите Красный колокольчик уведомлений внизу справа и разрешить уведомления .
Civil Read желает вам ВСЕГО НАИЛУЧШЕГО в вашем будущем.

Типы нагрузки, действующей на конструкцию

Что такое структурная нагрузка ?

Структурные нагрузки в зданиях производят различных типов действия , таких как деформаций , напряжений или смещений . Конструкционные нагрузки являются важным фактором при проектировании зданий . Существует различных типов нагрузки , которые действуют на конструкцию, такие как вертикальная нагрузка (статическая нагрузка, динамическая нагрузка), горизонтальная нагрузка ( землетрясение нагрузка, ветровая нагрузка ) и продольная нагрузка и т. Д.

основная причина за отказ любой структуры — это нагрузка — пропускная способность низкая как по сравнению с фактической нагрузкой , применяя к структуре . Структурная нагрузка по природе может составлять Сжатие , Растяжение и Сдвиг .


Виды нагрузки на конструкцию
  • Мертвая Нагрузка
  • Наложенная Нагрузка или Действующая Нагрузка
  • Ветер Нагрузка
  • Снеговая нагрузка
  • Землетрясение Нагрузка
  • Продольная Нагрузка — Тяговое усилие Сила и Разрушение
  • Другая нагрузка Фундамент движение, Вибрация , Упругое осевое укорочение, Грунт и Гидростатическое давление , Упругое осевое укорочение, Концентрация напряжений 000 Эффект, Усталость Удар нагрузки, Концентрация напряжений Влияние
Виды нагрузок на конструкцию здания

Подробнее: Структурный анализ | Что такое структурный анализ | Нагрузка, действующая на конструкцию


1.Собственная нагрузка

( Примечание: IS КОД 875 1987 ( ЧАСТЬ 1 ) Код охватывает единиц веса или массы из различных типов из материалов и различных компонентов и различных компонентов в здании и что применяют для определения из статических нагрузок в проекте из зданий или сооружений .

Что такое постоянная нагрузка?

Неустойчивая нагрузка — это стационарная нагрузка или постоянная нагрузка . Эта статическая нагрузка перенесла , нагрузку на структуру на протяжении , срок службы конструкции . Мертвая нагрузка действующая из-за собственного веса конструктивных элементов , стационарных постоянных оборудования или Мебель , постоянных единиц.3

Типы полов Минимальная динамическая нагрузка, кН / м2
Полы в жилых домах, больничных палатах, общежитиях 2,0
Этажи офисов, кроме вестибюлей 2,5 и 4,0
2,5, если предусмотрено отдельное складское помещение, в противном случае 4,0
Магазины, учебные корпуса, сборные, рестораны 4.0
Банковские залы, подъезды офисов 3,0
этажи офисов для хранения, монтажные площади без сидения, общественные помещения в гостиницах, танцевальные залы, залы ожидания 5,0
Склады, мастерские , фабрики Легкие нагрузки — 5,0
Средние — 7,5
Тяжелые — 10,0
Гаражи 4,0-7,5
Лестницы, площадки, балконы и коридоры для этажей, но не переполнены 9.0

Лестницы, площадки, балконы и коридоры для перекрытий, подверженных переполнению 5,0
Плоские плиты, наклонные крыши
Доступ обеспечен — 1,5
Доступ не предусмотрен — 0,75

Оценка статической нагрузки

Следующие факторы влияют на расчет статической нагрузки на конструкцию,

  • Собственная вес элемента или конструкции.
  • Вес различных материалов в конструкции.
  • Вес постоянного члена или Конструкция .
  • Вес из стационарный сервис оборудование и мебель.
  • Чистый эффект от до с напряжением .

2. Непосредственная или действующая нагрузка Нагрузка

( примечание : Код IS 875 1987 (ЧАСТЬ 2) охватывает наложенные нагрузки или временные нагрузки, которые должны быть , предполагаемые в проекте из зданий . Обычно налагаемых нагрузок составляют минимум нагрузки, что следует принять в расчет для цель структурная безопасность зданий.)

Какая нагрузка?

Динамическая нагрузка составляет , предполагается, что будет , произведено из-за занятости здания , из которых включает вес подвижных элементов , сосредоточенных нагрузок , распределенных нагрузок, вибрации , нагрузка от удара и пыль нагрузка .

Но не , включая землетрясение , сейсмическое нагрузка , ветер нагрузка , снег нагрузка и другие нагрузки из-за изменения разницы температур , расчет , усадка и др.


Занятие или группировка

Основная цель из размещения — это здание , используемое для различных целей . Эта группа — это , описанная ниже ,

  • Сборочные здания — Сборочное здание должно включать любое здание или часть здания , где группы из человек собираются для отдыха , развлечений , социальных программистов , религиозных функций , проезд земля много еще , например, актовый залы , театры , ратуши и т. Д.
  • Бизнес-здания Бизнес- здание должно включать любое здание или , часть здания , что составляет , используемое для транзакции бизнес- для ведения учета из счетов и аналогичного назначения ; офисов , банков , зданий суда , библиотеки и т. Д.
  • Учебных корпусов включают в себя любое здание , используемое для школы , колледж , classic для образование или отдых и т. д.
  • Промышленные здания — К ним относятся любое здание или часть здания , например, заводов , заводов , электростанций , нефтеперерабатывающих заводов , газовых заводов и т. Д.
  • Институциональные здания должны включать любое здание или часть там из , то есть используется для целей , таких как медицинское или другое лечение в случае лиц, страдающих из физических и психических заболеваний , болезней или немощи; уход за младенцев , Включает больниц .
  • Торговые здания должны включать любое здание или часть здания, которая используется как магазинов , супермаркетов , рынков либо оптом или в розницу и т. Д.
  • Жилых зданий Эти должны включать любых зданий , в которых готовят , купают , и столовые включают .например жилых домов , квартир , рядных и т. д.
  • Действующие нагрузки составляют , действующие на этажей из-за занятости и используют

этажей исследовано для сосредоточенной нагрузки и равномерно распределенной нагрузки указаны в таблице.

ПРИМЕЧАНИЕ 1 –В случае нет значений дано в таблицах для сосредоточенной нагрузки или точечной нагрузки это означает, что предполагаемая распределенная нагрузка является достаточным для анализа целей.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 — Нагрузки равны при в таблице , равномерно распределенные нагрузки на площади плана и они не принимают во внимание особые сосредоточенные нагрузки и другие нагрузки .

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Если использование этажа площадь не соответствует , приведенному в таблице , нагрузка из-за использования и занятость из , такая площадь должна быть определена из анализа из загрузок получается из:

1. Предполагаемая Масса человек в сборе

2. Примерно вес из оборудования и комплектация ;

3. Примерно вес складских материалов

4. Импакт-фактор

Допустимая нагрузка на пол для разных рабочих мест 4,5 Офисы и офисы5 кН / м 3 9015
Sr. No. Классификация занятости Равномерно распределенная нагрузка Концентрированная нагрузка / Точечная нагрузка
1. Жилой дом
Все комнаты и кухня 2 кН / м 3 1,8 кН
Туалет и
Проход, лестница и кладовая 3 кН / м 3 4,5 кН
Балконы 3163 902 902 9025 / м PL по внешнему краю
Гостиная, спальня 2 кН / м 3 1,8 кН
Кухня и прачечные 3 3 4,5 кН
Общественные залы 3 кН / м 3 2,7 кН
Кладовая 5 кН / м Столовая 4 кН / м 3 2.7 кН
Офисное помещение 2,5 кН / м 3 2,7 кН
Помещение для игры в помещении 3 кН / м 3 Ванна и туалет 2 кН / м 3
2. Учебный корпус
Помещение для персонала 2,7 кН
Проекционная комната 5 кН / м 3
Кухня 3KN 3/902 3KN
Туалет и ванная 2 кН / м 3
Кладовая 5 кН / м 3 4.5KN 3 кН / м 3 4.5 кН

Приложение нагрузки

Равномерно распределенные нагрузки составляют с учетом в таблице выше должно быть , используемым в качестве статической нагрузки по всей площади этажа по компенсации и части из этаж , в зависимости от того, какое из дает , критическое воздействие на конструктивных элементов , что составляет при условии в кодах проектирования .

Конструкция перекрытия -В этой точке нагрузки составляют , применяя , то есть критическую часть перекрытия , потому что нам нужно рассчитать , сдвиг и изгибающий момент , чтобы избежать . прогиб

Где расчет штамповка и дробление в то время предполагалось более фактической области анализа равно 0.3 х 0,3.


Нагрузки на разные типы крыш

На наклонных крыш , плоских крыш и изогнутых крыш , где приложенных нагрузок применяется на уровне пола из-за к использовать из зданий и геометрия из крыш . Что приведено ниже

Sr . .2 менее 0,02 кН / м ‘

Точечная нагрузка или сосредоточенная нагрузка, действующая на крышу

Все кровельные покрытия материалов, кроме стекла или прозрачных из стекловолокна должны выдерживать из нести нагрузку 0,90 кН сосредоточено на площади площадью 12,5 см2.

Нагрузки из-за дождя

В сезон дождей накопление из дождевой воды в дренажной системе влияет на налагаемую нагрузку на крышу . Пыльная нагрузка — В подверженных риску областях , таких как сталелитейных заводов и цементных заводов , пыль распространяется повсюду на поверхности крыши. Выявить накопление пыли для использованного эквивалента пылевой нагрузки .


3. Снеговые нагрузки

Величина снеговой нагрузки на конструкцию крыши зависит от от различных факторов

  • Геометрия крыши
  • Форма и размер конструкции
  • Изоляция конструкции
  • Частота ветра
  • Продолжительность снега
  • Географическая структура.

4. Ударная нагрузка

Ударная нагрузка — это , произведенная вибрацией или ударом или ускорением в структуре . Таким образом, наложенных нагрузок или постоянных нагрузок равно , равным ударным нагрузкам . Imposedload — это с приращением с процентным соотношением , известное как как ударный или как коэффициент воздействия .Коэффициент удара зависит от от силы удара .


5. Землетрясение (сейсмическая нагрузка)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОДА ДЛЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

ИС КОДЕКС 1893-2002 (ЧАСТЬ-1) Общие положения по зданию

IS КОД 4326-1993

Сейсмическая зона

Генеральный заказчик строительства сейсмостойкого здания

Форма здания

1.Легкость:

Поскольку сила землетрясения является функцией массы , здание должно быть как легким , насколько возможно , согласованным с структурной безопасностью и функциональными требованиями . Крыши и верхнего этажа зданий, в частности , должны быть спроектированы как светлые как возможные .

2.Конфигурация здания:

Здание должно иметь простой прямоугольный план и быть симметричным как по массе , так и по жесткости так, чтобы центры с массой и жесткостью здания совпадали с и . друг друга , в этом случае не требуется разделительных секций , кроме расширительных стыков .

Здания с планами с формами , такими как L, T, E, и Y , предпочтительно должны быть разделены на прямоугольных частей путем обеспечения разделительных секций в соответствующих местах .

3. Сила в разных направлениях:

Конструкция должна быть спроектирована , чтобы иметь достаточную прочность против землетрясения воздействий вдоль по обеим горизонтальным осям . Конструкция также должна быть безопасной, учитывая обратимый характер из силы землетрясения .

4. Пластичность:

Основные элементы конструкции и их соединение должны быть спроектированы так, чтобы иметь вязкое разрушение .Это позволит структурам от до поглотить энергии во время землетрясений , чтобы избежать внезапного обрушения конструкции. Обеспечение армирования стали в кладке на критических сечениях , поскольку обеспечило в этом стандарте , не только повысит прочность и стабильность , но и пластичность .

5. Повреждение неструктурных частей :

Детали должны быть обработаны до соединить , не структурных частей со структурным каркасом так, чтобы деформация конструктивного каркаса приводила к минимум повреждений non конструктивных элементов .

6. Область применения : Сейсмостойкое проектирование зданий. Его основные положения — это , применимые от до зданий , таких как надземные сооружения, промышленные, штабельные конструкции, мосты, бетонная кладка, земляные дамбы, насыпи, подпорные стены и других сооружений .

Временный компонент , такой как строительные леса и временные выемки , не требует для расчета землетрясения силой баллов.

сейсмическая зона 2 и 3 без более 5 этажей сделано до из монолитного железобетона .

Подробнее: Монолитное определение | Монолитная плита | Монолитные опоры | Монолитный фундамент | Преимущества и недостатки монолитно-плитного фундамента


5. Ветровые нагрузки

( Примечание: IS CODE 875-1987 (Часть -3), код дает ветровых сил и их эффектов в природе статических и динамических , которые использовали для проектирования зданий , конструкций , и компоненты их Здания .)

При ветровой нагрузке главное соображение — это комфорт людей внутри и снаружи из зданий .

Ветровые нагрузки составляют первоначально горизонтально в природе из-за движения воздуха относительно относительно земли . Ветровая нагрузка — это требуется , чтобы считаться в проекте , особенно , когда здание превышает в два раза , поперечные размеры до открытой ветру поверхности .


Следующие шаги используются для расчета ветровой нагрузки.

Расчетная скорость ветра (Vz) — Базовая скорость ветра (Vz) для на любом участке должна быть , полученная из карты .

а) Уровень риска

b) Неровность местности , высота и размер структуры ; и

c) Местная топография .

Базовая скорость ветра выражается следующим образом:

Vz = Vb XK1 X K2 X K3

Vb = конструкция ветер скорость на любой высоте

K1 = Вероятность Фактор

K2 = Высота , Рельеф категории и Конструкция размер

K3 = Топография Фактор

Базовая скорость ветра выражается следующим образом:

Расчетное ветровое давление

Pz = 0.2 на высоте z

Vz Расчет ветер скорость м / с на высоте Z

Ветровая нагрузка на отдельный элемент

F = (Cpe — Cpi) X A X Pd

Cpe = внешнее давление коэффициент,

Cpi = внутреннее давление — коэффициент,

A = поверхность площадь конструкционной или облицовки элемент

Pd = расчетное давление ветра .

Величина ветровой нагрузки зависит от следующих факторов

  • Географическое расположение
  • Размер здания или строения
  • Тип из окружающей среды
  • Форма структуры
  • Высота структуры

    25

6.

Случайная нагрузка

Общее — Возникновение из случайное нагрузка со значащим значением маловероятно в данной структуре за период времени при рассмотрении и также в большинстве случаев имеет длительность короткую .

случайных нагрузок — это , генерирующих человеческих действий , которые приведены ниже,

  • Столкновение ударов
  • Пожар
  • Взрыв

Вышеуказанные нагрузки непросто избежать . Они потребовали больших усилий .

Подробнее: Нагрузка на колонну, балку и плиту | Расчет колонн pdf | Как рассчитать размер колонны для строительства | Расчет нагрузки на плиту


Виды нагрузки, действующей на балку
  • Концентрированная или Точечная Нагрузка ( PL )
  • Равномерно распределенная нагрузка ( UDL )
  • Равномерно изменяющаяся Нагрузка ( UVL 36)
  • 900 Точечная нагрузка или сосредоточенная нагрузка

    Точечная нагрузка , поскольку название предполагает, что действует в точке на балке . Если мы увидим практически , сосредоточенная нагрузка также будет распределена по малой области балки .

    Общая равномерно распределенная нагрузка, P = w X L

    Равномерно изменяющаяся нагрузка

    Равномерно с переменной нагрузкой , поскольку название предполагает нагрузка распределяется по всей длине балки , но не с той же скоростью нагрузки .Мы можем также сказать , изменяя от балла до балла балки .

    Равномерно изменяющиеся нагрузки — это , также называются треугольными нагрузками . из-за формы системы загрузки .

    Общая нагрузка, P = w X L / 2


    Вам также может понравиться:


    Часто задаваемые вопросы:

    Что такое структурная нагрузка и ее виды?

    Структурные нагрузки в зданиях вызывают различных типов действий , таких как деформаций , напряжений или смещений .Конструкционные нагрузки являются важным фактором при проектировании зданий .
    Ниже приведены типы нагрузки

  • Мертвый Нагрузка
  • Наложенная Нагрузка или Действующая Нагрузка
  • Ветер Нагрузка
  • Снежная нагрузка
  • Землетрясение Нагрузка
  • Продольная Нагрузка — Тяговое усилие и разрывное Усилие
  • Принципы сейсмостойкого проектирования конструкций?

    Следующие факторы влияют на здания, находящиеся в состоянии покоя при землетрясении.
    Легкость
    Строение конфигурация
    Пластичность
    Прочность в разных направлениях
    Пожарная безопасность
    Повреждения от
    до Не конструктивные элементов

    Что подразумевается под мертвой нагрузкой?

    Неустойчивая нагрузка — это стационарная нагрузка или постоянная нагрузка . Эта статическая нагрузка перенесла , нагрузку на структуру на протяжении , срок службы конструкции . Мертвая нагрузка действующая из-за собственного веса конструктивных элементов , стационарных постоянных оборудования или Мебель , постоянных единиц.

    Виды нагрузки

    Существуют различные типы нагрузки, действующей на конструкцию здания, например,
    1. Собственная нагрузка
    2. Фактическая нагрузка или динамическая нагрузка
    3. Ветровая нагрузка
    4. Снеговая нагрузка
    5. Землетрясение
    6. Продольная нагрузка — тяговое усилие и разрушающие силы
    7.Прочие нагрузки — движение фундамента, вибрация, упругое осевое укорочение, грунт и гидростатическое давление, упругое осевое укорочение, эффект концентрации напряжений, усталость, ударные нагрузки, эффект концентрации напряжений

    видов нагрузок на конструкции и здания

    Прежде всего, зачем вам знать о Типах нагрузок на конструкции?

    Простой.

    Чтобы построить здания или сооружения, выдерживающие любую возможную ситуацию и условия нагрузки, вам просто нужно знать типичные нагрузки, которые будут действовать на конструкцию.

    Прежде чем приступить к обсуждению типов нагрузок, давайте рассмотрим некоторые основы.

    Что такое структурные нагрузки?

    Действия или силы, вызывающие напряжения, деформации или смещения в конструкции, известны как структурные нагрузки. Силы могут быть результатом чего-либо, например, движущихся людей, собственного веса, других природных сил (ветра, тепла, землетрясения, снега) и т. Д.

    В зависимости от источников силы типы нагрузок классифицируются как

    .
    • Собственная нагрузка
    • Живая нагрузка
    • Экологические нагрузки
      • Ветровые нагрузки
      • Снежная нагрузка
      • Землетрясение нагрузки
      • Тепловые нагрузки
      • Расчетные нагрузки
    • Особые нагрузки

    Давайте кратко рассмотрим каждого…

    Статическая нагрузка

    Нагрузки

    , которые являются статическими или постоянными относительно постоянными в течение периода времени конструкции, известны как Постоянная нагрузка .

    Сюда входит собственный вес конструктивных элементов, таких как стены, балки, колонны, крыши и другие неподвижные фиксированные части конструкции, такие как гипсокартон, материалы для полов, деревянные рамы и т. Д.

    Постоянные нагрузки можно рассчитать, умножив единиц веса используемых материалов на их объем .

    Статическая нагрузка различных материалов, перечисленных ниже

    МАТЕРИАЛ ВЕС кН / м³
    Дерево 8 кН / м 3
    Кирпичная кладка 18.8 кН / м 3
    Обычный цементный бетон 24 кН / м 3
    Каменная кладка 25 кН / м 3
    Армированный цементный бетон 25 кН / м 3
    Сталь 78,5 кН / м 3
    Полный список см. Здесь

    Например, статическая нагрузка 3 м 3 Обычный цементный бетон = Удельный вес PCC X Объем = 24 кН / м 3 X 3 м 3 = 8 кН / м 3

    Живая нагрузка

    Как следует из названия, динамические нагрузки, с другой стороны, состоят из действующих на пол нагрузок, которые являются временными, изменяемыми и динамическими.

    Живые нагрузки различаются. Например,

    • Люди и предметы мебели — это временные нагрузки для жилых домов.
    • Транспортные средства и пешеходы — живые нагрузки для мостов
    • Парты и ученики живые нагрузки для учебных корпусов

    Минимальные значения динамической нагрузки можно найти в стандарте IS 875 (часть 2) -1987.

    Минимальные действующие нагрузки на перекрытие жилого дома по КОД

    ОПИСАНИЕ ЖИВАЯ НАГРУЗКА кН / м²
    Этажей жилых домов 2
    Этажей офисных зданий 2.5–4
    Этажи банковского зала 3
    Жилые лестницы и балконы 3
    Этажи учебных корпусов 4
    Заводские гаражи (свет) 4-5
    Заводские гаражи (тяжелые) 7,5

    Экологическая нагрузка

    Структурные нагрузки, вызываемые естественными силами, такими как ветер, снег, землетрясение и экстремальные температуры, известны как Экологическая нагрузка .

    Типичные нагрузки от окружающей среды

    • Ветровые нагрузки
    • Землетрясение Нагрузка
    • Снежная нагрузка
    • Тепловые нагрузки
    • Расчетная нагрузка

    Ветровая нагрузка

    Давление или напряжение, вызываемое ветром на здание, известно как Ветровые нагрузки.

    Почему следует учитывать ветровую нагрузку? Потому что, пока дует ветер, он создает 3 типа нагрузок, которые могут привести к разрушению здания.

    • Подъемная нагрузка — Создает сильную подъемную силу, очень похожую на воздушный змей, летящий высоко в воздухе.Заставляет конструкцию двигаться вверх.
    • Сдвигающая нагрузка — Прижимает здание к краю, заставляя его наклониться, что приводит к растрескиванию стен.
    • Боковая нагрузка — Горизонтальная сила, заставляющая здание упираться в фундамент и соскальзывать.

    Может не потребоваться расчет ветровых нагрузок для небольшого или малоэтажного здания.

    Однако это следует учитывать в следующих ситуациях.

    • Высотное здание
    • Использование легкого материала
    • Использование критических проектных форм (особенно на фасадах)
    • Возникновение урагана в конкретном регионе

    Если конструкции недостаточно, чтобы выдерживать ветровую нагрузку, необходимо приложить дополнительные опорные конструкции или нагрузки.Исторические данные местности обычно определяют ветровую нагрузку.

    Для получения более подробной информации по расчету ветровой нагрузки, пожалуйста, обратитесь к IS-875 (Часть 3) -1987

    Снеговая нагрузка

    Снеговые нагрузки — это вертикальные нагрузки, которые оказывает на крышу снег во время снегопада.

    Эти нагрузки учитываются только в районах снегопада, в основном в северных или горных регионах по всему миру.

    Снеговые нагрузки не являются результатом однократного действия. Зимой на крыше случается сверхурочная работа.Снежные отложения на крыше могут легко перемещаться под действием силы ветра, вызывая неуравновешенные нагрузки на крышу и занос.

    Этот дисбаланс нагрузок на крышу вызывает критическую нагрузку на конструкции.

    См. IS 875 (часть 4) — 1987 для снеговых нагрузок на конструкции. Калькулятор снеговой нагрузки — может быть полезен для расчета нагрузок.

    Землетрясение или сейсмическая нагрузка

    Как следует из названия, нагрузка, действующая на конструкцию из-за землетрясения, известна как Землетрясение нагрузки .

    Из-за ускорения грунта (движения) здание движется вперед и назад, что приводит к разрушению конструкции.

    Землетрясения относятся к зоне сейсмического региона. Бюро стандартов Индии опубликовало карты сейсмической опасности для Индии. Каждая страна имеет свою установленную сейсмическую зону

    .

    Согласно BIS [IS-1893 (Part-1): 2002], в Индии сейсмическая зона была классифицирована как четыре зоны в соответствии с их прошлой сейсмической историей. Зона V является наиболее сейсмически активным регионом, а зона II — наименее .

    Зона Интенсивность
    Зона II Зона низкой интенсивности
    Зона III Зона средней интенсивности
    Зона IV Зона повышенной интенсивности
    Зона V Зона очень высокой интенсивности

    Важными городами Индии с зоной очень высокой интенсивности являются Бхудж, Дарбханга, Гувахати, Имфал, Джорхат, Кохима, Манди, Садия, Шринагар, Тезпур.

    Конструкции в зонах повышенной сейсмической активности должны быть тщательно проанализированы и спроектированы так, чтобы выдерживать нагрузки землетрясения.

    Особые нагрузки

    Помимо перечисленных выше 5 наиболее распространенных нагрузок, есть еще несколько специальных нагрузок

    • Расчетные нагрузки — Эти типы нагрузок возникают, когда одна часть конструкции оседает больше, чем другая часть конструкции. Важно спроектировать и изучить почвенные условия, чтобы избежать таких поселений.
    • Тепловые нагрузки — Температура, которая оказывает влияние на здания, например температуру воздуха в помещении и снаружи, подземное тепло и солнечное излучение, известна как Тепловые нагрузки .
    • Наводнения — Эти нагрузки вызваны наводнениями вокруг фундамента. Это вызывает эрозию почвы и потерю несущей способности здания.
    • Давление почвы и жидкости — Эти нагрузки возникают из-за сильного потока воды на почву.В конечном итоге это влияет на плотность почвы, что создает боковую подъемную силу.
    • Воздействие при возведении — Эти нагрузки включают транспортировку элементов конструкции или установку элементов конструкции с помощью оборудования. Например, строительство колонны метро, ​​где тяжелый автомобиль использовался для установки элементов на этом месте.

    Заключение

    Надеюсь, теперь вы понимаете основы типов нагрузок , действующих на здание или любую конструкцию.Если это поможет, отдайте свое сердце этому посту. Мы действительно это ценим!

    Есть сомнения? оставьте комментарий ниже.

    10 различных видов нагрузок на конструкции

    Введение структурных нагрузок:

    Расчет конструкций является важной особенностью проектирования зданий, поскольку структурные нагрузки обычно могут вызывать напряжения , деформации, и смещения , что может привести к разрушению конструкции.

    Что такое структурные нагрузки?

    Нагрузки обычно представляют собой силы, которые могут вызывать напряжения, деформации или ускорения.Существует обширный диапазон различных видов структурных нагрузок, которые могут воздействовать на конструкцию. По своей природе это будет дискретных в зависимости от конструкции, использования, расположения и материалов.

    Также читайте: Область притока | Примеры притока | Ширина притока | Приточная нагрузка | Площадь притока в колоннах | Обзор притока

    Виды нагрузок на конструкции:

    Есть два типа нагрузок на конструкции.Это выглядит следующим образом.

    • Вертикальная нагрузка.
    • Горизонтальная нагрузка.

    №1. Вертикальная нагрузка —

    Нагрузка, приложенная в вертикальном направлении, называется вертикальной нагрузкой . Они делятся на следующие типы:

    • Постоянная нагрузка.
    • Живая нагрузка.
    • Экологическая нагрузка.
    • Снежная нагрузка.
    • Ударная нагрузка.

    № 1.1. Статические нагрузки-
    • Статические нагрузки , также известные как статические нагрузки, исторически относились к собственному весу конструкции или собственному весу и исторически остаются постоянными сверхурочными на протяжении всего срока службы конструкции.
    • Эти нагрузки дополнительно называются постоянными нагрузками .
    • Собственные нагрузки дополнительно называются стационарными нагрузками .
    • Собственные нагрузки могут состоять из отягощения любых конструктивных элементов, постоянных неструктурных сегрегаций, пришвартованных приспособлений, таких как гипсокартон, встроенных шкафов и т. Д.
    • Эти нагрузки могут быть пересчитаны путем нахождения веса кубического содержимого различных материалов, которые обычно используются для строительства конструкции.
    • Статические нагрузки могут быть подсчитаны путем оценки веса материалов и дополнительной оценки их объема.

    Материал

    Удельный вес материала

    Обычный цементный бетон [PCC] 24 кН / м 3
    Армированный цементный бетон [RCC] 25 кН / м 3
    Сталь 78.5 кН / м 3
    Кирпичная кладка, цементная штукатурка 20 кН / м 3
    Каменная кладка 24 кН / м 3
    Дерево 8 кН / м 3
    Отделка пола 0,6-1,2 кН ​​/ м 3
    Расчет статической нагрузки:
    • Статическая нагрузка обычно определяется путем рассмотрения количества каждого материала и последующего умножения его на удельный вес этого конкретного материала.
    • Например, колонна создается из железобетона и имеет длину, ширину и глубину, тогда статическая нагрузка колонны равна.

    Постоянная нагрузка = V x d

    В = Указывает объем конструкции

    d = Указывает плотность материала

    Размер колонны

    Длина = 0,4 м (400 мм)

    Ширина = 0,4 м (400 мм)

    Высота = 3 м (3000 мм)

    Объем колоночной структуры = 3.0 м x 0,4 м x 0,4 м = 0,48 м 3

    Здесь RCC Strucher Density = 25 кН / м 3

    Постоянная нагрузка колонны Полученная = 0,48 м 3 x 25 кН / м 3

    Полученная статическая нагрузка на колонну = 12 кН

    Примеры статической нагрузки
    • Постоянные нагрузки на балку.
    • Постоянные нагрузки на перекрытие.
    • Постоянные нагрузки на колонну.
    • Покрытие для стен и пола.

    Также читайте: Определение силы сдвига и изгибающего момента | Что такое поперечная сила | Что такое изгибающий момент | Связь между нагрузкой, поперечной силой и изгибающим моментом

    № 1.2. Живые нагрузки-
    • Живые нагрузки , также называемые super наложенные нагрузки или внезапные нагрузки , такие как нагрузка от людей, мебели или транспортных средств, могут колебаться.
    • Живые нагрузки изменений относительно времени , поскольку они зависят от использования и емкости.Этот тип загрузки может приходить и уходить, поэтому это динамическая .
    • Офисное здание может испытывать резкие скачки нагрузки в будние дни, но многие бижутерии нагружаются ночью или в выходные дни.
    • Масса человека.
    • Масса подвижной мебели.
    Типы этажей Минимальные динамические нагрузки кН / м 2
    Дома, больничные палаты, этажи общежитий, этажи офисов 2.0 кН / м 2
    2,5 кН / м 2 и 4,0 кН / м 2
    2,5 кН / м 2 при наличии отдельного хранилища, в противном случае 4,0 кН / м 2
    Магазины, учебные корпуса, Сборочные корпуса, рестораны 4,0 кН / м 2
    Банковские залы, подъезды офисов 3,0 кН / м 2
    Офисные этажи для хранения, сборочные площади, без сидения, общественные помещения в гостиницах, танцевальные залы, залы ожидания 5.0 кН / м 2
    Склады, цеха, фабрики Легкий вес. Нагрузки — 5,0 кН / м 2
    Средняя — 7,5 кН / м 2
    Тяжелая — 10,0 кН / м 2
    Гаражи 4,0 кН / м 2 до 7,5 кН / м 2
    Лестницы, площадки, балконы и коридоры этажей (не подвержены переполнению) 3.0 кН / м 2
    Лестницы, площадки, балконы и коридоры этажей (не подвержены переполнению) 5,0 кН / м 2
    Плоские перекрытия, скатные крыши Доступ предоставляется — 1,5 кН / м 2
    Доступ отсутствует — 0,75 кН / м 2

    Также читайте: Что такое стены | Что такое внутренние стены | Типы материалов для внутренних стен | Типы возведения стен | Типы несущей стены

    №1.3. Снеговые нагрузки —

    Это вертикальная нагрузка, которая обычно зависит от выпадения снега и чаще встречается в географических регионах, где снегопады обильные и частые.

    Как следствие, может накапливаться огромное количество снега, добавляя значительную нагрузку на конструкцию и, как правило, имеющую тенденцию разрушать конструкцию или вызывать значительные трещины.

    Интенсивность снеговой нагрузки обусловлена ​​различными факторами:

    • Геометрия крыши
    • Размер конструкции
    • Изоляция конструкции
    • Частота ветра
    • Продолжительность снегопада
    • Географическое положение строения

    Снеговые нагрузки перечислены по выступам, сделанным снегом на отдельных частях конструкции,

    e.г., в холмистых районах, таких как Китай, Россия, Европа, Азия, Индия и Пакистан, наблюдается такая нагрузка.

    Перечисление снеговых нагрузок на сооружение

    Минимальная снеговая нагрузка на любую территорию определяется выражением: —

    S = мкСм 0

    Где,

    S = Расчетная снеговая нагрузка

    μ = Коэффициент формы

    S 0 = Снеговая нагрузка на грунт.

    №1.4. Ударная нагрузка —
    • Нагрузка, приложенная к конструкции резко , называется ударной нагрузкой. Ударная нагрузка коварнее, чем равномерно распределенная нагрузка из-за интенсивности. Интенсивность ударной нагрузки всегда больше, чем равномерно распределенная нагрузка.
    • Если значение ударной нагрузки чрезвычайно велико, произойдет прямое разрушение, и это даже не даст конструкции шанс растрескаться.

    № 1.5. Экологические нагрузки —
    • Это вид вертикальной нагрузки, при которой нагрузка может воздействовать на конструкцию в результате топографических нарушений или деспотических погодных условий , таких как повышение температуры на высоком или низком уровне, ведущее к увечьям.

    Также читайте: Введение в портальную балку | Нагрузка на портальный желоб | Типы нагрузки на портальный желоб

    №2. Горизонтальная нагрузка —

    Обычно это нагрузка, прикладываемая к конструкции в горизонтальном направлении. Горизонтальные нагрузки в основном относятся к оси абсцисс.

    Обычно, когда к конструкции прилагается горизонтальная нагрузка, конструкция имеет тенденцию разрушаться или образовывать значительные трещины.

    категории горизонтальной нагрузки приведены ниже:

    • Ветровая нагрузка.
    • Землетрясение.
    • Тепловая нагрузка.
    • Расчетная нагрузка.
    • Установленная нагрузка.

    № 2.1. Ветровые нагрузки-

    Ветровые нагрузки часто возникают из-за сноса воздуха относительно конструкции (когда ветер затрудняется), и анализ основан на понимании метеорологии и аэродинамики.

    Ветровая нагрузка обычно не является серьезной проблемой для бижутерии, колоссальных низкоуровневых зданий, где собственный вес конструкции недостаточен, чтобы противостоять ветровым нагрузкам, но она часто обеспечивает значимость с большим апогеем, использованием более легких материалов, а также использование форм, которые будут влиять на потоки воздуха.

    Основные эффекты:

    • Угловые потоки или струи часто возникают из-за углов зданий.
    • Вихревой поток часто возникает сразу за зданием.
    • Прямые или проходные струи, которые часто возникают в проходе через здание или в зазоре между двумя зданиями.
    Учет ветровых нагрузок на конструкцию
    • Интенсивность ветровой нагрузки зависит от скорости ветра, расширения и общей высоты здания.
    • Для расчета совокупной ветровой нагрузки требуется следующее уравнение: —

    P z = 0,6 V z 2

    Где,

    P z В Н / м 2 на высоте Z

    V z в м / с

    • До вершины 30 м давление ветра учитывается, чтобы действовать равномерно. Выше 30 м давление ветра заметно увеличивается.
    • Для перечисления V z требуется следующее выражение: —

    V z = k 1 k 2 k 3 V b

    Где,

    k 1 = коэффициент риска.

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

    k 3 = Фактор топографии.

    Также читайте: Что такое надстройки | Разница между несущими и каркасными конструкциями

    №2.2. Землетрясения —
    • Во время землетрясения на конструкцию могут возникать значительные горизонтальные нагрузки.
    • Здания в зонах сейсмической активности должны быть тщательно просканированы и спроектированы так, чтобы подтвердить, что они не разрушатся в случае землетрясения.
    • Землетрясение действует на конструкцию в двух направлениях: вертикальном и горизонтальном.
    • В последнее время каждое здание спроектировано так, чтобы безопасно выдерживать сейсмические нагрузки.
    • Расчет сейсмической нагрузки полностью отличается от ветровых нагрузок и силы тяжести.
    • Землетрясение имеет относительно большую чувствительность к геометрии конструкции, чем ветровая нагрузка и сила тяжести.

    Также прочтите: Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и перекрытие

    № 2.3. Тепловые нагрузки —
    • Все материалы расширяются или сжимаются при изменении температуры , и это может создавать значительные нагрузки на конструкцию, приводящие к трещинам.
    • Компенсирующие швы могут быть предусмотрены в точках на длинных секциях конструкций (стены или пол) в определенном порядке, при котором элементы физически разделены и могут увеличиваться без каких-либо структурных деформаций.

    № 2.4. Расчетные нагрузки-
    • Напряжения могут возникать в зданиях, когда одна часть оседает немного больше по сравнению с другой .
    • Податливая конструкция может выдерживать бижутериальные нагрузки, в то время как жесткая конструкция требует тщательного проектирования.

    Также прочтите: Что такое структурные поселения | Причины структурного урегулирования | Что такое почвенный поселок & # 038; Фундаментное поселение

    № 2.5. Навязанные нагрузки —
    • Нагрузки, которые непрерывно изменяются , называются наложенными нагрузками. Несколько распространенных примеров таких нагрузок — это вес человека, вес подвижной перегородки, количество пыли и вес мебели. Эти нагрузки ранее назывались временными нагрузками.
    • В конкретном здании прилагаемая нагрузка может быть дискретной от одной комнаты к другой.

    Нагрузки могут дополнительно классифицироваться как:

    • Сосредоточенные нагрузки (или точечные нагрузки): Одиночные нагрузки, действующие на сравнительно неоднородную область, например нагрузки на колонны.
    • Линейные нагрузки: Линейные нагрузки распределяют нагрузку вдоль линии, как груз перегородки на пол.
    • Распределенные (или поверхностные) нагрузки: Они оказывают нагрузку на площадь поверхности, такую ​​как вес полов и кровельных материалов.

    Некоторые другие виды нагрузок

    Некоторые другие типы сил или нагрузок:

    • Фонд движения (IS 1904)
    • Монтажная нагрузка (IS 875- Часть 2)
    • Вибрация, усталость
    • Давление грунта и жидкости (IS 875- Часть 5)
    • Влияние концентрации напряжения в точке приложения нагрузки

    Также прочтите: Что такое стены | Доска стен | Несущие против перегородок


    FAQ

    Виды нагрузок на конструкции:

    • Вертикальные нагрузки.
      • Постоянная нагрузка.
      • Живая нагрузка.
      • Экологическая нагрузка.
      • Снежная нагрузка.
      • Ударная нагрузка.
    • Горизонтальные нагрузки.
      • Ветровая нагрузка.
      • Землетрясение.
      • Тепловая нагрузка.
      • Расчетная нагрузка.
      • Установленная нагрузка.

    Живая нагрузка —

    Динамические нагрузки (также известные как прикладываемые или прикладываемые нагрузки или переменные воздействия) могут изменяться со временем и часто являются результатом занятости конструкции.Типичные временные нагрузки могут включать; люди, воздействие ветра на возвышенность, мебель, транспортные средства, вес книг в библиотеке и так далее.

    Статическая нагрузка-

    Постоянная нагрузка на конструкцию (например, мост, здание или машину), которая возникает из-за веса элементов, поддерживаемой конструкции и постоянных навесных приспособлений или принадлежностей.

    Также читайте: Живая нагрузка против статической нагрузки | Что такое нагрузка в Civil

    Ветровые нагрузки-

    Термин « Ветровая нагрузка » используется для обозначения любых давлений, или сил, которые ветер оказывает на здание или сооружение.На самом деле существует три типа сил wind , которые действуют на здание.

    Расчет статической нагрузки-

    Общий собственный вес элемента затем будет определен путем умножения этого значения на длину. Статическая нагрузка пола или крыши обычно выражается в единицах нагрузки на единицу площади (т.е. фунтов на квадратный фут или килоньютон на квадратный метр).

    Примеры статической нагрузки-

    Собственные нагрузки , также известные как постоянные или статические нагрузки , — это нагрузки, которые остаются относительно постоянными во времени и включают, для примера , вес конструктивных элементов здания, таких как балки, стены, крыша и несущие перекрытия. компоненты.

    Что такое динамическая нагрузка?

    Относится к нагрузкам , которые меняются или могут изменяться с течением времени, например, люди, идущие вокруг здания (занятость) или движущиеся объекты, такие как мебель. Живые нагрузки переменные, поскольку они зависят от использования и мощности. Однако проектные нормы могут предусматривать эквивалентные нагрузки для различных конструкций.

    Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

    Рекомендуемое чтение —

    1.2: Структурные нагрузки и система нагружения

    2.1.4.1 Дождевые нагрузки

    Дождевые нагрузки — это нагрузки из-за скопившейся массы воды на крыше во время ливня или сильных осадков. Этот процесс, называемый пондированием, в основном происходит на плоских крышах и крышах с уклоном менее 0,25 дюйма / фут. Заливка крыш возникает, когда сток после атмосферных осадков меньше количества воды, удерживаемой на крыше. Вода, скопившаяся на плоской или малоскатной крыше во время ливня, может создать большую нагрузку на конструкцию. Поэтому это необходимо учитывать при проектировании здания.Совет Международного кодекса требует, чтобы на крышах с парапетами были первичные и вторичные водостоки. Первичный водосток собирает воду с крыши и направляет ее в канализацию, а вторичный сток служит резервным на случай засорения первичного водостока. На рисунке 2.3 изображена крыша и эти дренажные системы. Раздел 8.3 стандарта ASCE7-16 определяет следующее уравнение для расчета дождевых нагрузок на неотклоненную крышу в случае, если основной слив заблокирован:

    где

    • R = дождевая нагрузка на неотклоненную крышу в фунтах на кв. Дюйм или кН / м 2 .
    • d s = глубина воды на неотклоненной крыше до входа во вторичную дренажную систему (т. Е. Статический напор) в дюймах или мм.
    • d h = дополнительная глубина воды на неотклоненной крыше над входом во вторичную дренажную систему (т. Е. Гидравлический напор) в дюймах или мм. Это зависит от скорости потока, размера дренажа и площади, дренируемой каждым стоком.

    Расход Q в галлонах в минуту можно рассчитать следующим образом:

    Q (галлонов в минуту) = 0.0104 Ай

    где

    • A = площадь крыши в квадратных футах, осушаемая дренажной системой.
    • и = 100 лет, 1 час. интенсивность осадков в дюймах в час для местоположения здания, указанного в правилах водоснабжения.

    Рис. 2.3. Водосточная система с крыши (адаптировано из Международного совета по кодам).

    2.1.4.2 Ветровые нагрузки

    Ветровые нагрузки — это нагрузки, действующие на конструкции ветровым потоком.Ветровые силы были причиной многих структурных нарушений в истории, особенно в прибрежных регионах. Скорость и направление ветрового потока непрерывно меняются, что затрудняет точное прогнозирование давления ветра на существующие конструкции. Это объясняет причину значительных усилий по исследованию влияния и оценки ветровых сил. На рисунке 2.4 показано типичное распределение ветровой нагрузки на конструкцию. Основываясь на принципе Бернулли, взаимосвязь между динамическим давлением ветра и скоростью ветра может быть выражена следующим образом при визуализации потока ветра как потока жидкости:

    где

    • q = атмосферное динамическое давление ветра в фунтах на квадратный фут.
    • ρ = массовая плотность воздуха.
    • V = скорость ветра в милях в час.

    Базовая скорость ветра для определенных мест в континентальной части США может быть получена из основной контурной карты скорости в ASCE 7-16 .

    Предполагая, что удельный вес воздуха для стандартной атмосферы составляет 0,07651 фунт / фут 3 и подставляя это значение в ранее указанное уравнение 2.1, можно использовать следующее уравнение для статического давления ветра:

    Для определения величины скорости ветра и его давления на различных высотах над уровнем земли прибор ASCE 7-16 модифицировал уравнение 2.2 путем введения некоторых факторов, учитывающих высоту сооружения над уровнем земли, важность сооружения для жизни и имущества человека, а также топографию его расположения, а именно:

    где

    K z = коэффициент скоростного давления, который зависит от высоты конструкции и условий воздействия. Значения K z перечислены в таблице 2.4.

    K zt = топографический фактор, который объясняет увеличение скорости ветра из-за внезапных изменений топографии там, где есть холмы и откосы.Этот коэффициент равен единице для строительства на ровной поверхности и увеличивается с высотой.

    K d = коэффициент направленности ветра. Он учитывает уменьшенную вероятность максимального ветра, идущего с любого заданного направления, и уменьшенную вероятность развития максимального давления при любом направлении ветра, наиболее неблагоприятном для конструкции. Для конструкций, подверженных только ветровым нагрузкам, K d = 1; для конструкций, подверженных другим нагрузкам, помимо ветровой, значения K d приведены в таблице 2.5.

    • K e = коэффициент высоты земли. Согласно разделу 26.9 в ASCE 7-16 , это выражается как K e = 1 для всех отметок.
    • V = скорость ветра, измеренная на высоте z над уровнем земли.

    Три условия воздействия, классифицированные как B, C и D в таблице 2.4, определены с точки зрения шероховатости поверхности следующим образом:

    Воздействие B: Шероховатость поверхности для этой категории включает городские и пригородные зоны, деревянные участки или другую местность с близко расположенными препятствиями.Эта категория применяется к зданиям со средней высотой крыши ≤ 30 футов (9,1 м), если поверхность простирается против ветра на расстояние более 1500 футов. Для зданий со средней высотой крыши более 30 футов (9,1 м) эта категория будет применяться, если шероховатость поверхности с наветренной стороны превышает 2600 футов (792 м) или в 20 раз превышает высоту здания, в зависимости от того, что больше.

    Экспозиция C: Экспозиция C применяется там, где преобладает шероховатость поверхности C. Шероховатость поверхности C включает открытую местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.

    Воздействие D: Шероховатость поверхности для этой категории включает квартиры, гладкие илистые отмели, солончаки, сплошной лед, свободные участки и водные поверхности. Воздействие D применяется, когда шероховатость поверхности D простирается против ветра на расстояние более 5000 футов или в 20 раз больше высоты здания, в зависимости от того, что больше. Это также применимо, если шероховатость поверхности с наветренной стороны составляет B или C, а площадка находится в пределах 600 футов (183 м) или 20-кратной высоты здания, в зависимости от того, что больше.

    Таблица 2.4. Коэффициент воздействия скоростного давления, K z , как указано в ASCE 7-16 .

    Таблица 2.5. Фактор направления ветра, K d , как указано в ASCE 7-16 .

    Тип конструкции

    К д

    Основная система сопротивления ветру (MWFRS)

    Комплектующие и облицовка

    0.85

    0,85

    Арочные крыши

    0,85

    Дымоходы, резервуары и аналогичные конструкции

    Площадь

    Шестиугольный

    Круглый

    0.9

    0,95

    0,95

    Сплошные отдельно стоящие стены и сплошные отдельно стоящие и прикрепленные вывески

    0,85

    Открытые вывески и решетчатый каркас

    0,85

    Фермерские башни

    Треугольная, квадратная, прямоугольная

    Все прочие сечения

    0.85

    0,95

    Чтобы получить окончательное внешнее давление для расчета конструкций, уравнение 2.3 дополнительно модифицируется следующим образом:

    где

    • P z = расчетное ветровое давление на поверхность конструкции на высоте z над уровнем земли. Он увеличивается с высотой на наветренной стене, но остается постоянным с высотой на подветренной и боковых стенах.
    • G = фактор порыва ветра. G = 0,85 для жестких конструкций с собственной частотой ≥ 1 Гц. Коэффициенты порывов ветра для гибких конструкций рассчитываются с использованием уравнений в ASCE 7-16 .
    • C p = коэффициент внешнего давления. Это часть внешнего давления на наветренные стены, подветренные стены, боковые стены и крышу. Значения C p представлены в таблицах 2.6 и 2.7.

    Чтобы вычислить ветровую нагрузку, которая будет использоваться для расчета элемента, объедините внешнее и внутреннее давление ветра следующим образом:

    где

    GC pi = коэффициент внутреннего давления из ASCE 7-16 .

    Рис. 2.4. Типичное распределение ветра на стенах конструкции и крыше.

    Таблица 2.6. Коэффициент давления на стенку, C p , как указано в ASCE 7-16 .

    Примечания:

    1. Положительные и отрицательные знаки указывают на давление ветра, действующее по направлению к поверхностям и от них.

    2. L — это размер здания, перпендикулярный направлению ветра, а B — размер, параллельный направлению ветра.

    Таблица 2.7. Коэффициенты давления на крышу, C p , для использования с q h , как указано в ASCE 7-16 .

    Пример \ (\ PageIndex {1} \)

    Двухэтажное здание, показанное на рисунке 2.5 — это начальная школа, расположенная на ровной местности в пригороде, со скоростью ветра 102 миль в час и категорией воздействия B. Какое давление скорости ветра на высоте крыши для основной системы сопротивления ветровой силе (MWFRS)?

    Рис. 2.5. Двухэтажное здание.

    Решение

    Средняя высота крыши ч = 20 футов

    В таблице 26.10-1 из ASCE 7-16 указано, что если категория воздействия — B и коэффициент воздействия скоростного давления для ч = 20 ′, то K z = 0.7.

    Коэффициент топографии из раздела 26.8.2 ASCE 7-16 составляет K zt = 1.0.

    Коэффициент направленности ветра для MWFRS, согласно таблице 26.6-1 в ASCE 7-16 , составляет K d = 0,85.

    Используя уравнение 2.3, скоростное давление на высоте 20 футов для MWFRS составляет:

    В некоторых географических регионах сила, оказываемая скопившимся снегом и льдом на крышах зданий, может быть довольно огромной и может привести к разрушению конструкции, если не будет учтена при проектировании конструкции.

    Предлагаемые расчетные значения снеговых нагрузок приведены в нормах и проектных спецификациях. Основой для расчета снеговых нагрузок является так называемая снеговая нагрузка на грунт. Снеговая нагрузка на грунт определяется Международным строительным кодексом (IBC) как вес снега на поверхности земли. Снеговые нагрузки на грунт для различных частей США можно получить из контурных карт в ASCE 7-16 . Некоторые типичные значения снеговых нагрузок на грунт из этого стандарта представлены в таблице 2.8. После того, как эти нагрузки для требуемых географических областей установлены, их необходимо изменить для конкретных условий, чтобы получить снеговую нагрузку для проектирования конструкций.

    В соответствии с ASCE 7-16 расчетные снеговые нагрузки для плоских и наклонных крыш можно получить с помощью следующих уравнений:

    где

    • р f = расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу.
    • р с = расчетная снеговая нагрузка для скатной крыши.
    • р г = снеговая нагрузка на грунт.
    • I = фактор важности. См. Таблицу 2.9 для значений коэффициента важности в зависимости от категории здания.
    • C e = коэффициент воздействия. См. Таблицу 2.10 для значений коэффициента воздействия в зависимости от категории местности.
    • C t = тепловой коэффициент. См. Таблицу 2.11 для типичных значений.
    • C s = коэффициент наклона.Значения C s приведены в разделах с 7.4.1 по 7.4.4 ASCE 7-16 , в зависимости от различных факторов.

    Таблица 2.8. Типичные снеговые нагрузки на грунт, указанные в ASCE 7-16.

    Расположение

    Нагрузка (PSF)

    Ланкастер, Пенсильвания

    Якутат, АК

    Нью-Йорк, NY

    Сан-Франциско, Калифорния

    Чикаго, Иллинойс

    Таллахасси, Флорида

    30

    150

    30

    5

    25

    0

    Таблица 2.9. Коэффициент значимости снеговой нагрузки Is, как указано в ASCE 7-16.

    Категория риска конструкции

    Фактор важности

    I

    II

    III

    IV

    0.8

    1,0

    1,1

    1,2

    Таблица 2.10. Коэффициент воздействия, C e , как указано в ASCE 7-16 .

    Таблица 2.11. Температурный коэффициент, C t , как указано в ASCE 7-16 .

    Температурные условия

    Температурный коэффициент

    Все конструкции, кроме указанных ниже

    1.0

    Конструкции, поддерживаемые чуть выше точки замерзания, и другие конструкции с холодными вентилируемыми крышами, в которых термическое сопротивление (R-значение) между вентилируемым и отапливаемым помещениями превышает 25 ° F × h × ft 2 / BTU (4,4 K × м 2 / Вт)

    1,1

    Неотапливаемые и открытые конструкции

    1.2

    Сооружения намеренно удерживаются ниже нуля

    1,3

    Теплицы с постоянным обогревом и крышей, имеющей тепловое сопротивление (значение R) менее 2,0 ° F × в × фут 2 / BTU

    0,85

    Пример 2.4

    Одноэтажный отапливаемый жилой дом, расположенный в пригороде Ланкастера, штат Пенсильвания, считается частично незащищенным. Крыша дома с уклоном 1 на 20, без нависающего карниза. Какова расчетная снеговая нагрузка на крышу?

    Решение

    Согласно рис. 7.2-1 в ASCE 7-16 , снеговая нагрузка на грунт для Ланкастера, штат Пенсильвания, составляет

    р г = 30 фунтов на квадратный дюйм.

    Поскольку 30 фунтов на квадратный дюйм> 20 фунтов на квадратный дюйм, надбавка за дождь на снегу не требуется.

    Чтобы найти уклон крыши, используйте θ = arctan

    .

    Согласно ASCE 7-16 , поскольку 2,86 ° <15 °, крыша считается пологой. В таблице 7.3-2 в ASCE 7-16 указано, что тепловой коэффициент для обогреваемой конструкции составляет C t = 1,0 (см. Таблицу 2.11).

    Согласно Таблице 7.3-1 в ASCE 7-16 , коэффициент воздействия для частично открытой местности категории B составляет C e = 1.0 (см. Таблицу 2.10).

    В таблице 1.5-2 в ASCE 7-16 указано, что фактор важности I s = 1,0 для категории риска II (см. Таблицу 2.9).

    Согласно уравнению 2.6 снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет:

    Так как 21 фунт / фут> 20 I с = (20 фунтов на квадратный дюйм) (1) = 20 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 21 фунт / фут.

    2.1.4.4 Сейсмические нагрузки

    Смещение грунта, вызванное сейсмическими силами во многих географических регионах мира, может быть весьма значительным и часто повреждает конструкции.Это особенно заметно в регионах вблизи активных геологических разломов. Таким образом, большинство строительных норм и правил требуют, чтобы конструкции были спроектированы с учетом сейсмических сил в таких областях, где вероятны землетрясения. Стандарт ASCE 7-16 предоставляет множество аналитических методов для оценки сейсмических сил при проектировании конструкций. Один из этих методов анализа, который будет описан в этом разделе, называется процедурой эквивалентной боковой силы (ELF). Поперечный сдвиг основания V и поперечная сейсмическая сила на любом уровне, вычисленные с помощью ELF, показаны на рисунке 2.6. Согласно процедуре, общий статический поперечный сдвиг основания, V , в определенном направлении для здания определяется следующим выражением:

    где

    V = боковой сдвиг основания здания. Расчетная стоимость V должна удовлетворять следующему условию:

    W = эффективный сейсмический вес здания. Он включает в себя полную статическую нагрузку здания, его постоянного оборудования и перегородок.

    T = основной естественный период здания, который зависит от массы и жесткости конструкции. Он рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

    C t = коэффициент периода строительства. Значение C t = 0,028 для стальных конструкций, сопротивляющихся моменту, 0,016 для железобетонных жестких рам и 0,02 для большинства других конструкций (см. Таблицу 2.12).

    n = высота самого высокого уровня здания, а x = 0.8 для стальных жестких рам, 0,9 для жестких железобетонных рам и 0,75 для других систем.

    Таблица 2.12. C t значений для различных структурных систем.

    Конструкционная система

    C т

    x

    Рамы, сопротивляющиеся моменту стальные

    Рамы с эксцентриситетом (EBF)

    Все прочие конструкционные системы

    0.028

    0,03

    0,02

    0,8

    0,75

    0,75

    S DI = расчетное спектральное ускорение. Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая показывает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций в местах с T = 1 секунда.

    S Ds = расчетное спектральное ускорение.Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций с T = 0,2 секунды.

    R = коэффициент модификации отклика. Это объясняет способность структурной системы противостоять сейсмическим силам. Значения R для нескольких распространенных систем представлены в таблице 2.13.

    I = фактор важности. Это мера последствий для жизни человека и материального ущерба в случае выхода конструкции из строя.Значение фактора важности равно 1 для офисных зданий, но равняется 1,5 для больниц, полицейских участков и других общественных зданий, где в случае разрушения конструкции ожидается большая гибель людей или повреждение имущества.

    где

    F x = боковая сейсмическая сила, приложенная к уровню x .

    W i и W x = эффективные сейсмические веса на уровнях i и x .

    i и x = высота от основания конструкции до этажей на уровнях i и x .

    = суммирование произведения W i и по всей структуре.

    k = показатель распределения, связанный с основным естественным периодом конструкции.Для T ≤ 0,5 с, k = 1,0, а для T ≥ 2,5 с k = 2,0. Для T , лежащего между 0,5 с и 2,5 с, k можно вычислить с помощью следующего соотношения:

    Рис. 2.6. Процедура эквивалентной боковой силы

    Пример 2.5

    Пятиэтажное офисное стальное здание, показанное на Рисунке 2.7, укреплено по бокам стальными каркасами, устойчивыми к особым моментам, и его размеры в плане 75 футов на 100 футов.Здание находится в Нью-Йорке. Используя процедуру эквивалентной боковой силы ASCE 7-16 , определите поперечную силу, которая будет приложена к четвертому этажу конструкции. Статическая нагрузка на крышу составляет 32 фунта на квадратный фут, статическая нагрузка на перекрытие (включая нагрузку на перегородку) составляет 80 фунтов на квадратный фут, а снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 40 фунтов на квадратный фут. Не обращайте внимания на вес облицовки. Расчетные параметры спектрального ускорения: S DS = 0,28 и S D 1 = 0.11.

    Рис. 2.7. Пятиэтажное офисное здание.

    Решение

    S DS = 0,28 и S D 1 = 0,11 (дано).

    R = 8 для стальной рамы со специальным моментом сопротивления (см. Таблицу 2.13).

    Офисное здание относится к категории риска занятости II, поэтому I e = 1,0 (см. Таблицу 2.9).

    Рассчитайте приблизительный фундаментальный естественный период здания T a .

    C t = 0,028 и x = 0,8 (из таблицы 2.12 для стальных силовых рам).

    n = Высота крыши = 52,5 фута

    Определите статическую нагрузку на каждом уровне. Поскольку снеговая нагрузка на плоскую крышу, указанная для офисного здания, превышает 30 фунтов на квадратный фут, 20% снеговой нагрузки должны быть включены в расчеты сейсмической статической нагрузки.

    Вес, присвоенный уровню крыши:

    W крыша = (32 фунта на фут) (75 футов) (100 футов) + (20%) (40 фунтов на квадратный фут) (75 футов) (100 футов) = 300000 фунтов

    Вес, присвоенный всем остальным уровням, следующий:

    W i = (80 фунтов на фут) (75 футов) (100 футов) = 600000 фунтов

    Общая статическая нагрузка составляет:

    Вт Всего = 300000 фунтов + (4) (600000 фунтов) = 2700 тыс.

    Расчет коэффициента сейсмической реакции C s .

    Следовательно, C с = 0,021> 0,01

    Определите сейсмический сдвиг основания V .

    V = C с W = (0,021) (2700 тысяч фунтов) = 56,7 тыс.

    Рассчитайте боковую силу, приложенную к четвертому этажу.

    2.1.4.5 Гидростатическое давление и давление земли

    Подпорные конструкции должны быть спроектированы таким образом, чтобы не допускать опрокидывания и скольжения, вызываемых гидростатическим давлением и давлением грунта, чтобы обеспечить устойчивость их оснований и стен.Примеры подпорных стен включают гравитационные стены, консольные стены, контрфорсированные стены, резервуары, переборки, шпунтовые сваи и другие. Давление, создаваемое удерживаемым материалом, всегда перпендикулярно поверхностям удерживающей конструкции, контактирующим с ними, и изменяется линейно с высотой. Интенсивность нормального давления р и равнодействующая сила P на удерживающей конструкции рассчитываются следующим образом:

    Где

    γ = удельный вес удерживаемого материала.

    = расстояние от поверхности удерживаемого материала и рассматриваемой точки.

    2.1.4.6 Разные нагрузки

    Существует множество других нагрузок, которые также можно учитывать при проектировании конструкций в зависимости от конкретных случаев. Их включение в сочетания нагрузок будет основано на усмотрении проектировщика, если предполагается, что в будущем они окажут значительное влияние на структурную целостность. Эти нагрузки включают тепловые силы, центробежные силы, силы из-за дифференциальной осадки, ледовые нагрузки, нагрузки от затопления, взрывные нагрузки и многое другое.

    2.2 Сочетания нагрузок при проектировании конструкций

    Конструкции

    разработаны с учетом требований как прочности, так и удобства эксплуатации. Требование прочности обеспечивает безопасность жизни и имущества, а требование эксплуатационной пригодности гарантирует удобство использования (людей) и эстетику конструкции. Чтобы соответствовать указанным выше требованиям, конструкции проектируются на критическую или самую большую нагрузку, которая будет действовать на них. Критическая нагрузка для данной конструкции определяется путем объединения всех возможных нагрузок, которые конструкция может нести в течение своего срока службы.В разделах 2.3.1 и 2.4.1 документа ASCE 7-16 приводятся следующие комбинации нагрузок для использования при проектировании конструкций с использованием методов расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и расчета допустимой прочности (ASD).

    Для LRFD комбинации нагрузок следующие:

    1.1.4 Д

    2.1.2 D + 1.6 L + 0.5 ( L r или S или R )

    3.1.2 D + 1.6 ( L r или S или R ) + ( L или 0.5 Вт )

    4.1.2 D + 1.0 W + L + 0,5 ( L r или S или R )

    5.0.9 D + 1.0 Вт

    Для ASD комбинации нагрузок следующие:

    1. D

    2. Д + Д

    3. D + ( L r или S или R )

    4. D + 0,75 L + 0.75 ( L r или S или R )

    5. Д + (0,6 Вт )

    где

    D = статическая нагрузка.

    L = временная нагрузка из-за занятости.

    L r = временная нагрузка на крышу.

    S = снеговая нагрузка.

    R = номинальная нагрузка из-за начальной дождевой воды или льда, без учета затопления.

    W = ветровая нагрузка.

    E = сейсмическая нагрузка.

    Пример 2.6

    Система перекрытий, состоящая из деревянных балок, расположенных на расстоянии 6 футов друг от друга по центру, и деревянной обшивки с гребнем и пазом, как показано на рисунке 2.8, выдерживает статическую нагрузку (включая вес балки и обшивки) 20 фунтов на квадратный дюйм и временную нагрузку. 30 фунтов на квадратный фут. Определите максимальную факторную нагрузку в фунтах / футах, которую должна выдержать каждая балка перекрытия, используя комбинации нагрузок LRFD.

    Рис. 2.8. Система полов.

    Решение

    Собственная нагрузка D = (6) (20) = 120 фунт / фут

    Динамическая нагрузка L = (6) (30) = 180 фунтов / фут

    Определение максимальных факторных нагрузок W u с использованием комбинаций нагрузок LRFD и пренебрежением членами, не имеющими значений, дает следующее:

    W u = (1,4) (120) = 168 фунтов / фут

    W u = (1,2) (120) + (1,6) (180) = 288 фунтов / фут

    W u = (1.2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

    W u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

    W u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

    W u = (0,9) (120) = 108 фунтов / фут

    Регулирующая факторная нагрузка = 288 фунтов / фут

    2.3 Ширина и площадь притока

    Зона притока — это зона нагрузки, на которую будет воздействовать элемент конструкции. Например, рассмотрим внешнюю балку B1 и внутреннюю балку B2 односторонней системы перекрытий, показанной на рисунке 2.9. Входная ширина для B1 — это расстояние от центральной линии луча до половины расстояния до следующего или соседнего луча, а подчиненная область для луча — это область, ограниченная шириной подчиненного элемента и длиной луча, как заштриховано на рисунке. Для внутренней балки B2-B3 ширина притока W T составляет половину расстояния до соседних балок с обеих сторон.

    Рис. 2.9. Площадь притока.

    2,4 Сферы влияния

    Зоны влияния — это зоны нагружения, которые влияют на величину нагрузок, переносимых конкретным элементом конструкции.В отличие от притоков, где нагрузка в пределах зоны воспринимается элементом, все нагрузки в зоне влияния не поддерживаются рассматриваемым элементом.

    2,5 Снижение динамической нагрузки

    Большинство кодексов и стандартов допускают снижение временных нагрузок при проектировании больших систем перекрытий, поскольку очень маловероятно, что такие системы всегда будут поддерживать расчетные максимальные временные нагрузки в каждом случае. Раздел 4.7.3 стандарта ASCE 7-16 позволяет снизить временные нагрузки для элементов с зоной воздействия A I ≥ 37.2 м 2 (400 футов 2 ). Площадь влияния — это произведение площади притока и коэффициента элемента динамической нагрузки. Уравнения ASCE 7-16 для определения приведенной временной нагрузки на основе зоны влияния следующие:

    где

    L = уменьшенная расчетная временная нагрузка на фут 2 (или м 2 ).

    ≥ 0,50 L o для конструктивных элементов, поддерживающих один пол (например, балок, балок, плит и т. Д.).

    ≥ 0,40 L o для конструктивных элементов, поддерживающих два или более этажа (например, колонны и т. Д.).

    Никакое снижение не допускается для динамических нагрузок на пол более 4,79 кН / м 2 (100 фунтов / фут 2 ) или для полов общественных собраний, таких как стадионы, зрительные залы, кинотеатры и т. Д., Поскольку существует большая вероятность того, что такие этажи будут перегружены или использованы как гаражи.

    L o = несниженная расчетная временная нагрузка на фут 2 (или 2 м) из таблицы 2.2 (Таблица 4.3-1 в ASCE 7-16 ).

    A T = площадь притока элемента в футах 2 (или м 2 ).

    K LL = A I / A T = коэффициент элемента динамической нагрузки из таблицы 2.14 (см. Значения, приведенные в таблице 4.7-1 в ASCE 7-16 ).

    A I = K LL A T = зона воздействия.

    Таблица 2.14. Коэффициент динамической нагрузки элемента.

    Таблица 2.13. Коэффициент модификации ответа, R, как указано в ASCE 7-16.

    Система сейсмостойкости

    R

    Системы несущих стен

    Обычные железобетонные стены с поперечным разрезом

    Обычные армированные стены со сдвигом

    Стены с легким каркасом (холоднокатаная сталь), обшитые конструкционными панелями, устойчивыми к сдвигу, или стальными листами

    4

    2

    Строительные каркасные системы

    Обычные железобетонные стены с поперечным разрезом

    Обычные армированные стены со сдвигом

    Рамы стальные, ограниченные продольным изгибом

    5

    2

    8

    Моментостойкие каркасные системы

    Стальные рамы с особым моментом

    Стальные обычные моментные рамы

    Моментные рамы обычные железобетонные

    8

    3

    Строительный элемент

    К LL

    Внутренние колонны и внешние колонны без консольных плит

    4

    Наружные колонны с консольными перекрытиями

    3

    Угловые колонны с консольными перекрытиями

    2

    Балки межкомнатные и кромочные без консольных плит

    2

    Все остальные элементы, включая панели в двусторонних плитах

    1

    Пример 2.7

    В четырехэтажном школьном здании, используемом для классных комнат, колонны расположены, как показано на Рисунке 2.10. Нагрузка конструкции на плоскую крышу оценивается в 25 фунтов / фут 2 . Определите уменьшенную временную нагрузку, поддерживаемую внутренней колонной на уровне земли.

    Рис. 2.10. Четырехэтажное здание школы.

    Решение

    Любая внутренняя колонна на уровне земли выдерживает нагрузку на крышу и временные нагрузки на втором, третьем и четвертом этажах.

    Площадь притока внутренней колонны A T = (30 футов) (30 футов) = 900 футов 2

    Временная нагрузка на крышу составляет F R = (25 фунтов / фут 2 ) (900 футов 2 ) = 22500 фунтов = 22,5 k

    Для динамических нагрузок на перекрытие используйте уравнения ASCE 7-16 , чтобы проверить возможность уменьшения.

    L o = 40 фунтов / фут 2 (из таблицы 4.1 в ASCE 7-16 ).

    Если внутренняя колонна K LL = 4, то зона влияния A 1 = K LL A T = (4) (900 футов 2 ) = 3600 футов 2 .

    Так как 3600 футов 2 > 400 футов 2 , временная нагрузка может быть уменьшена с помощью уравнения 2.14 следующим образом:

    Согласно Таблице 4.1 в ASCE 7-16 , приведенная нагрузка как часть неуменьшенной временной нагрузки на пол для классной комнаты равна Таким образом, приведенная временная нагрузка на пол составляет:

    F F = (20 фунтов / фут 2 ) (900 футов 2 ) = 18000 фунтов = 18 кг

    Общая нагрузка, воспринимаемая внутренней колонной на уровне земли, составляет:

    F Итого = 22.5 к + 3 (18 к) = 76,5 к

    Краткое содержание главы

    Структурные нагрузки и системы нагружения: Конструкционные элементы рассчитаны на наихудшие возможные сочетания нагрузок. Некоторые нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, кратко описаны ниже.

    Собственные нагрузки : Это нагрузки постоянной величины в конструкции. Они включают в себя вес конструкции и нагрузки, которые постоянно прилагаются к ней.

    Живые нагрузки : Это нагрузки различной величины и положения.К ним относятся подвижные грузы и нагрузки из-за занятости.

    Ударные нагрузки : Ударные нагрузки — это внезапные или быстрые нагрузки, прикладываемые к конструкции в течение относительно короткого периода времени по сравнению с другими нагрузками на конструкцию.

    Дождевые нагрузки : Это нагрузки из-за скопления воды на крыше после ливня.

    Ветровые нагрузки : Это нагрузки из-за давления ветра на конструкции.

    Снеговые нагрузки : Это нагрузки, действующие на конструкцию из-за накопления снега на крыше.

    Нагрузки от землетрясений : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию движением грунта, вызванным сейсмическими силами.

    Гидростатическое давление и давление грунта : Это нагрузки на подпорные конструкции из-за давлений, создаваемых удерживаемыми материалами. Они линейно меняются с высотой стен.

    Сочетания нагрузок: Два метода проектирования зданий — это метод расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и метод расчета допустимой прочности (ASD).Некоторые комбинации нагрузок для этих методов показаны ниже.

    LRFD:

    1.1.4 Д

    2.1.2 D + 1.6 L + 0.5 ( L r или S или R )

    3.1.2 D + 1.6 ( L r или S или R ) + ( L или 0,5 W )

    4.1.2 D + 1.0 W + L + 0.5 ( L R или S или R )

    5.0.9 D + 1.0 Вт

    ASD:

    1. D

    2. Д + Д

    3. D + ( L r или S или R )

    4. D + 0,75 L + 0,75 ( L r или S или R )

    5. D + (0,6 Вт )

    Список литературы

    ACI (2016 г.), Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14), Американский институт бетона.

    ASCE (2016), Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций, ASCE 7-16, ASCE.

    ICC (2012), Международные строительные нормы и правила, Международный совет по нормам.

    Практические задачи

    2.1 Определите максимальный факторный момент для балки крыши, подверженной следующим моментам рабочей нагрузки:

    M D = 40 psf (статический момент нагрузки)

    M L r = 36 psf (момент нагрузки на крышу)

    M с = 16 psf (момент снеговой нагрузки)

    2.2 Определите максимальную факторную нагрузку, которую выдерживает колонна, подверженная следующим эксплуатационным нагрузкам:

    P D = 500 тысяч фунтов (статическая нагрузка)

    P L = 280 тысяч фунтов (постоянная нагрузка на пол)

    P S = 200 тысяч фунтов (снеговая нагрузка)

    P E = ± 30 тысяч фунтов (землетрясение)

    P w = ± 70 тысяч фунтов (ветровая нагрузка)

    2.3 Типичная планировка композитной системы перекрытий из железобетона и бетона в здании библиотеки показана на рисунке P2.1. Определите статическую нагрузку в фунтах / футах, действующую на типичную внутреннюю балку B 1- B 2 на втором этаже. Все лучи имеют размер W 12 × 44, расстояние между ними составляет 10 футов. Распределенная нагрузка на второй этаж:

    Пескоцементная стяжка толщиной 2 дюйма

    = 0.25 фунтов / кв. Дюйм

    Железобетонная плита толщиной 6 дюймов

    = 50 фунтов / кв. Дюйм

    Подвесной потолок из металлических реек и гипсокартона

    = 10 фунтов / кв. Дюйм

    Электромеханические услуги

    = 4 фунта / кв. Дюйм

    Типовой план этажа

    Рис.P2.1. Сталь-железобетонная композитная система перекрытий.

    2.4 План второго этажа здания начальной школы показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3, за исключением того, что потолок выполнен из акустической древесноволокнистой плиты с минимальной расчетной нагрузкой 1 фунт-сила на фут. Все балки имеют размер W, 12 × 75, вес 75 фунтов / фут, а все балки — W 16 × 44, с собственным весом 44 фунта / фут. Определите статическую нагрузку на типичную внутреннюю балку A 2- B 2.

    2.5 Схема второго этажа офисного помещения представлена ​​на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3. Определите общую статическую нагрузку, приложенную к внутренней колонне B 2 на втором этаже. Все балки имеют размер W 14 × 75, а все балки — W 18 × 44.

    2.6 Четырехэтажное больничное здание с плоской крышей, показанное на рисунке P2.2, имеет концентрически скрепленные рамы в качестве системы сопротивления поперечной силе. Вес на каждом уровне пола указан на рисунке.Определите сейсмический сдвиг в основании в тысячах фунтов с учетом следующих расчетных данных:

    S 1 = 1,5 г

    S s = 0,6g

    Класс площадки = D

    Рис. P2.2. Четырехэтажное здание с плоской крышей.

    2.7 Используйте ASCE 7-16 для определения снеговой нагрузки (psf) для здания, показанного на рисунке P2.3. Следующие данные относятся к зданию:

    Снеговая нагрузка на грунт = 30 фунтов / кв. Дюйм

    Крыша полностью покрыта битумной черепицей.

    Угол наклона крыши = 25 °

    Открытая местность

    Категория размещения I

    Неотапливаемое сооружение

    Рис. P2.3. Образец кровли.

    2.8. В дополнение к расчетной снеговой нагрузке, рассчитанной в практической задаче 2.7, крыша здания на рисунке P2.3 подвергается статической нагрузке 16 фунтов на квадратный фут (включая вес фермы, кровельной доски и асфальтовой черепицы) по горизонтали. самолет. Определите равномерную нагрузку, действующую на внутреннюю ферму, если фермы имеют 6 футов-0 дюймов в центре.

    2.9 Ветер дует со скоростью 90 миль в час на закрытое хранилище, показанное на Рисунке P2.4. Объект расположен на ровной местности с категорией воздействия B. Определите давление скорости ветра в psf на высоте карниза объекта. Топографический коэффициент равен K zt = 1.0.

    Рис. P2.4. Закрытая сторга.

    5 Рассматриваемые виды нагрузок на конструкцию

    Различные типы конструкций рассчитаны на то, чтобы выдерживать разные типы нагрузок.Итак, здесь я покажу вам различные типы нагрузок на конструкцию.

    Виды нагрузок на конструкцию

    1. Статическая нагрузка
    2. Динамическая нагрузка или приложенная нагрузка
    3. Ветровая нагрузка
    4. Снеговая нагрузка
    5. Землетрясение

    Теперь давайте подробно опишем различные типы нагрузок на конструкцию

    Статическая нагрузка

    Статическая нагрузка возникает из-за самонагрузки конструкции. Эти нагрузки всегда присутствуют на конструкции постоянно.

    Собственная нагрузка зависит от веса устройства i.Плотность материалов, используемых в конструкции. Вес стены, вес балки, вес колонны — это собственная нагрузка на конструкцию.

    Ниже приведены некоторые единицы веса различных материалов в соответствии с Кодексом IS 875– (Часть-1) — 1987.

    25 33

    Живая нагрузка

    Нагрузка, которая перемещается по конструкции из одного места в другое, называется динамической нагрузкой.Временные нагрузки на перекрытия и крышу складываются из всех нагрузок, временно возложенных на конструкцию.

    Различные типы динамической нагрузки: люди, мебель, машины и т. Д. Эти нагрузки также называются наложенной нагрузкой. Влияние временной нагрузки может быть взято из кода IS 875 (Часть 2): 1987.

    В таблице ниже показаны некоторые значения динамической нагрузки из-за другой конструкции.

    SN Материалы Вес изделия
    (КН / метр квадратный)
    1 Обычный цементный бетон 24 бетонный бетон
    3 Сталь 78.5
    4 Кирпичная кладка 20
    5 Каменная кладка 24
    6 Цемент 14.10
    8 Мрамор 26,7
    9 Стекло 27
    10 Битум 0,102
    2
    SN Заполняемость Нагрузка UDL
    (КН / метр квадратный)
    1 Ванные комнаты и туалеты во всех типах зданий
    Гостиная и спальные комнаты 2
    3 Кухня 2
    4 Банковские залы, кабинет, рентгеновские кабинеты 3
    5 Столовая или 4
    6 Коридоры, переход, лестница 3 или 4

    Ветровая нагрузка

    Нагрузка, действующая на здание из-за ветра, известна как ветровая нагрузка.Эта нагрузка действует на здание горизонтально. Ветровая нагрузка также зависит от формы, размера и высоты здания или сооружения.

    Методика расчета ветровой нагрузки на конструкцию может быть взята из IS Code-875 (Part-3) 1987.

    Снеговая нагрузка

    Эта нагрузка обычно применяется к конструкции Гималаев. Итак, эти виды нагрузок рассматриваются там, где снегопад обычен. Снеговая нагрузка действует на конструкцию вертикально. Эту нагрузку можно рассчитать с помощью IS Code-875 (Part-4) 1987.

    Землетрясение Нагрузка

    Сотрясение земли может очень плохо повлиять на конструкцию. Эта нагрузка может воздействовать на конструкцию как по вертикали, так и по горизонтали. Эта нагрузка действует на конструкцию непродолжительное время во время землетрясения.

    Для расчета сейсмической нагрузки можно использовать Кодекс ИС — 1893-2002 (Часть-1).

    Читайте также,

    Дизайн септика | Конструкция септика из расчета

    Краткое руководство по проектированию односторонней плиты с кодом IS 456: 2000

    Пошаговая процедура проектирования лестницы с собачьими ножками — с примером

    10 лучших кратких руководств по проектированию железобетонных колонн

    Просмотры сообщений: 598

    Связанное сообщение

    .

Добавить комментарий