Нагрузки и воздействия действующие на стены. Основные принципы проектирования несущего остова здания. Фундаменты под стены панельных зданий
Основные конструкции, принимающие нагрузки, возникающие в здании, составляют несущий остов , то есть совокупность горизонтальных (перекрытия) и вертикальных (стены, столбы, стойки, колонны и т. д.) (иногда наклонных) конструктивных элементов.
Важнейшее назначение несущего остова - конструктивной основы здания - состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.
Что это означает: Наводнение - это давление, оказываемое на дом, когда оно препятствует потоку движущейся воды. Что это сказывается: Основания должны быть спроектированы надлежащим образом, чтобы противостоять этим силам, а также ударам от движущегося мусора. Также включены гидростатические нагрузки из-за разницы в высоте между водой внутри и снаружи структуры. Это также может привести к подъему на плитах и напольных системах.
Что это означает: Нагрузка на землю - это поперечное давление на фундаментную стенку из-за высоты засыпки. Что это сказывается: стены фундамента и их крепления к грязевым заполнителям и напольным балкам должны быть спроектированы надлежащим образом, чтобы выдерживать эту нагрузку. На них также влияют диафрагмы пола и стеновые стенки нижнего уровня; они должны сопротивляться стеллажам из-за общего давления земли на конструкцию.
Нагрузки делят на две группы: постоянные и временные. Постоянные - это собственный вес всех без исключения элементов здания и другие виды нагрузок. К временным относят: полезные, т.е. функционально необходимые - нагрузки от периодически пребывающих в помещениях людей, стационарного или передвижного оборудования и т.п.; нагрузки, связанные с природными факторами района строительства (снеговые, ветровые, сейсмические, температурные воздействия) и др. Временные нагрузки подразделяют на длительно действующие, кратковременные и особые; при расчетах их учитывают в различных сочетаниях.
Получите советы по дому, предложения и советы экспертов в вашем почтовом ящике. Во всех случаях это те, что в то время, когда они находятся в состоянии покоя, и, кроме того, те, которые имеют презренное инерционное состояние, то есть, хотя они меняются в то время, когда они делают это в очень медленной форме.
Примеры: перемещение транспортного средства; перемещение мобильного крана на его рельсы; перемещение поезда на его рельсах. Они характеризуются очень коротким временем приложения. Примеры: авария транспортного средства; сейсмическое движение; публичные прыжки на стендах на спортивных стадионах; торможение; и т.д. все динамические нагрузки имеют возможный эффект, который является резонансом. Все структуры в какой-то степени эластичны, в том смысле, что обладают свойством деформироваться под действием зарядов и возвращаются в свое нормальное положение после исчезновения этого действия.
По характеру действия нагрузки могут быть статическими (например, от собственной массы) или динамическими (порывы ветра, взрывные вибрации и др.). По месту приложения усилий различают нагрузки сосредоточенные (вес оборудования) и равномерно распределенные (от снегового покрова и т.п.). По направлению нагрузки могут быть горизонтальными (ветровой напор, тормозные силы подвижного оборудования, сейсмические нагрузки) и вертикальными (вес).
Как следствие, структуры, как правило, колеблются. Время, требующее структуры для описания полного колебания, называется фундаментальным периодом. Примеры: столбец или луч, поддерживаемые на балке. Колесо мостового крана на трассе. Закрепление натяжителя. Распределенные: это те, которые действуют без решения непрерывности по всему структурному элементу или его части. Примерами являются вес плиты, давление воды на дне резервуара или аудитория в театре.
Примерами являются воздействие ветра, стена различной высоты или давление на стену резервуара. Адрес рассматривается в неблагоприятных направлениях. Неравномерно распределяется по мере уменьшения в нижних слоях трения с полом. Нагрузки в конструкции зданий Сейсмика: они представляют собой одновременные вибрации в вертикальной и горизонтальной форме. Они передаются через фундаменты, они являются основными судорожными движениями на верхних этажах. Грузы по домостроения давления воды: грузы в строительстве зданий грунтового давления: Он действует на стенах фундамента или подпорной стенку, вызванное оползнем, который пытается содержать.
Нагрузки важно учитывать не только в расчетах, но и на всех стадиях проектирования в качестве количественных критериев оценки принимаемых решений. Дело в том, что в зависимости от условий, для одних и тех же видов нагрузок может быть значительной разница их нормированных (нормативных) значений. Так, величина равномерно распределенных полезных нагрузок на перекрытия жилых зданий может отличаться от тех же нагрузок производственных зданий в 10...20 раз и более (р = 1,5...30 кН/м2), что существенно при установлении параметров и типов перекрытий. Нормативные снеговые нагрузки, в зависимости от района строительства, разнятся в 5 раз (0,5...2,5 кН/м 2). Поэтому для снежных районов существенна форма крыш; например, при перепадах высот элементов зданий образуются заносы снега - снеговые мешки (излишняя масса, трудности с уборкой и т.п.). Значительна разница и в величине скоростных напоров ветра (0,27... 1,0 кН/м 2), особенно неблагоприятных в горных районах и на побережьях морей. Эти нормативные значения возрастают и по мере роста этажности зданий - до двух и более раз; поэтому по мере увеличения их высоты здания становятся все более сложными инженерными сооружениями.
Типы несущих остовов. Горизонтальные несущие элементы перекрытий (покрытий) предназначены, прежде всего, для работы при действии на них разного рода вертикальных нагрузок, которые в виде опорных реакций передаются на вертикальные опоры.
На рис. II.1 А показан механизм воздействий вертикальных равномерно распределенных нагрузок р на вертикальные опоры:
а - плиты (2) в пролете 1 опираются на стены; расчетный пролет плиты L меньше L, т.к. опираются плиты только на часть стены; вдоль стены на каждую единицу ее длины (1 п.м.) действует сила q = р F/2, где F = L I, иначе говоря,
на стены действует равномерно распределенная нагрузка (9): q = р
б - плиты (2) опираются на ригели (5), расстояние между которыми равно /. Аналогично предыдущему, равномерно распределенная нагрузка q = IL/2, но уже на ригель (5), который оперт на стену и передает этой стене уже сосредоточенную нагрузку (10);
в - аналогична картина при опирании ригелей на столбы.
Вертикальные несущие конструкции воспринимают все виды воздействий и нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации здания, и через фундаменты передают их на грунт (на основание), что показано на рис, II.1 Б.
Из этого рисунка также видно, что перекрытия одновременно являются и горизонтальными диафрагмами, воспринимающими в своей плоскости изгибающие и сдвигающие усилия от горизонтальных нагрузок, обеспечивая геометрическую неизменяемость здания в каждом из горизонтальных уровней, совместную работу вертикальных опор при таких нагрузках, перераспределение усилий между ними и т.п.
Из вышеуказанного следует, что вертикальные опоры являются определяющим признаком для классификации несущих остовов по типам. Известны два типа вертикальных опор (см. рис. II.1): стержневые - колонны или стойки каркаса: плоскостные - стены (можно также отнести к несущим опорам объемные массивы типа пилонов и т.п., т.е. такие элементы, у которых все три генеральные размера примерно одного порядка, но подобные опоры встречаются крайне редко). Так, стена, независимо от того, сложена она из бревен, выполнена из кирпича или из сборных панелей, всегда рассматривается как плоскостной элемент, один размер которого (толщина) значительно меньше других генеральных размеров.
Исходя из такого определения, различают два основные типа несущего остова зданий: каркасный и стеновой (бескаркасный). Третий - комбинированный (или смешанный) - состоит из различных сочетаний стержневых и плоскостных вертикальных элементов (стоек каркаса и стен). Необходимо отметить и существование таких несущих остовов, в которых вертикальные опоры вообще отсутствуют, а наклонная конструкция покрытия опирается непосредственно на фундамент (арки, треугольные рамы и т.п.). Такие сооружения, применяемые при строительстве складов, ангаров, спортивных сооружений и т.п., называют шатровыми.
Вся совокупность конструктивных элементов несущего остова многоэтажных зданий в каждом отдельном случае объединена между собой, образуя в пространстве единство закономерно расположенных частей, т.е. систему, которую называют конструктивной, т.е. способ размещения несущих горизонтальных и вертикальных конструкций в пространстве, их взаимное расположение, способ передачи усилий и т.п.
Виды конструктивных систем при стеновом несущем остове (рис. IL2 1, 2, 3)
1. Системы с продольно расположенными несущими стенами или, как принято говорить, с продольными несущими стенами, расположенными вдоль длинной, фасадной стороны здания и параллельно ей. Таких параллельно расположенных стен может быть две, три, четыре. Соответственно бытуют упрощенные названия таких стеновых остовов: двухстенка, трехстенка и т.п.
2. Системы с поперечно расположенными (с поперечными) несущими стенами. Разновидности: с широким шагом (более 4,8 м); узким шагом (3,0...4,8 м); сосмешанными шагами.
3. Системы с перекрестным расположением несущих стен (перекрестно-стеновая)
Рассмотрим основные типы нагрузок, которые должны учитываться при проектировании заглубленных зданий, и выявим взаимосвязь между характером нагрузки и элементами конструкции. Первая группа нагрузок подразделяется на три типа: статические, куда входит также вертикальное и горизонтальное давление грунта, динамические и нагрузки, характерные только для заглубленных зданий.
Основные типы нагрузок.
Статические нагрузки характеризуются тем, что они действуют постоянно. К ним относится вес элементов конструкции здания, таких, как ограждающие конструкции, балки, колонны и т. д., а также отделочных материалов, например штукатурки, гидроизоляции и т. д. Когда нагрузки и пролеты конструкций увеличивают, как это часто бывает при проектировании заглубленных зданий, то статические нагрузки имеют преобладающее значение в общей величине нагрузок. Например, для обычного здания снеговая нагрузка может составлять 1911 Н при собственном весе конструкции 480 Н. Для заглубленного здания нагрузка на крышу может быть 9564,8 Н при собственном весе конструкций более 4900 Н. Кроме нагрузок от элементов конструкций характер статической нагрузки имеет давление грунта.
