Часто встречающиеся нагрузки

Покрытие из керамической и бетонной черепицы

Вес берется без учета заполнения раствором, но с включением реек. При учете замоноличенных швов следует прибавить 0,1 кН/м².

Бетонная черепица с ребристым основанием до 10 шт/м² - 0.5-0.6 кН/м² более 10 шт/м² - 0.55 0,65 »

Плоская черепица (DIN 456) и плоская бетонная черепица (DIN 1116): при драночной кровле (включая гонт) - 0,6 кН/м² при двойной и черепичной кровле с укладкой черепицы в два слоя - 0,75 »

Пазовая черепица, голландская черепица. черепица для плоской кровли. DIN 456 - 0.55 »

Металлические покрытия

• Алюминиевая кровля (0,7 мм), включая опалубку - 0,25 »
• Двойная кровля со стоячими фальцами из оцинкованной жести - 0,3 »
• Стальной профилированный настил - 0,11-0,24 »

Битумная и синтетическая рулонная кровля

Битумные кровельные покрытия и покрытия из синтетических рулонных материалов. Кровельное покрытие:

• двухслойное покрытие, включая клеевую массу - 0,15 »
• Защитный поверхностный слой: 5 см посыпка гравием, включая промазку крыши -1»
• прибавка веса на каждый последующий сантиметр - 0,19 »

Покрытие из асбестоцементных плит

• Покрытие по опалубке толщиной 22 мм, включая кровельный картон и обшивку - 0,40 »
• Горизонтальное покрытие по опалубке, включая опалубку - 0,25 »
• Асбестоцементные волнистые листы (DIN 274) - 0,20 »
• Асбестоцементные низкопрофильные волнистые листы (для жилых домов) плотностью 1,6 кг/дм³ - 0,24»

Изоляционные материалы на 1 см толщины

• Волокнистые изоляционные материалы (DIN 18165) в рулонах, в виде матов, войлока или плит - 0.01 »
• Плиты из вспененных синтетических материалов (DIN 18164 - 0,0015-0,004 »

Деревянная опалубка, древесные плиты на 1 м толщины

• Опалубка из хвойной древесины 0,06 кН/м² »
• Древесностружечные плиты (DIN 68763) - 0.075 »
• Строительные фанерные плиты (DIN 68705) - 0,08 »
• Жесткие волокнистые плиты (DIN 68754) - 0.11 »
• Полужесткие волокнистые плиты (DIN 68754) - 0,085 »
• Перфорированные древесноволокнистые плиты (изоляционные плиты) (DIN 68750) - 0.04 »
• Гипсокартонные плиты - 0,10 »
• Штукатурка на оштукатуренных балках обычной толщины - 0,40 »

Вес элементов из сплошной древесины при расчетах считается равным 6 кН/м³, а из клееных досок - 5 кН/м³. Вес стропил, прогонов и связей плоских крыш принимают равным 0,15 кН/м² площади горизонтальной проекции, а наклонных крыш с черепичным покрытием 0,25-0,45 кН/м². Собственный вес стропильных ферм, кН/м², может быть приближенно вычислен по формуле

где I - пролет, м.

Для расчета наклонных элементов кровли целесообразно вычислять вес у на единицу площади горизонтальной проекции. кН/м²:

Подвижная нагрузка.

Подвижные нагрузки р следует принимать по DIN 1055, ч. 3. Они. как правило, вызывают нежелательные скалывающие усилия и деформации. Поэтому в некоторых случаях определяющей является подвижная нагрузка, приложенная в определенном месте.

Рассмотрим, например, балку с консолью. Максимальный момент в пролете Мfи максимальный прогиб Ff возникают при максимальной нагрузке в пролете (g + р) и минимальной нагрузке на консоль (учитываемся только постоянная нагрузка д):

Максимальный прогиб консоли fk, напротив, возникает при минимальной нагрузке в пролете и максимальной нагрузке на консоль:

Обычно для деревянных конструкций принимают во внимание следующие подвижные нагрузки.

Вертикальные подвижные нагрузки:

Крыши - 2 кН/м²

Крыши горизонтальные или с уклоном 1:20; нагрузки принимают для тех случаев, когда предусмотрено временное пребывание людей на крыше, например для игр, наблюдений или с оздоровительными целями (ветровую и снеговую нагрузки при этом не следует учитывать). В середине отдельных стропилин или прогонов, а также в середине отдельных балок, непосредственно несущих кровлю, следует принимать сосредоточенную нагрузку 1 кН (вес человека). Эта нагрузка не суммируется со снеговой и ветровой нагрузками, и ее не следует учитывать, когда на указанные строительные элементы приходится ветровая или снеговая нагрузка более 2 кН/м³.

Перекрытия:

чердачное перекрытие - 1 кН/м2

• покрытия без равномерного распределения нагрузки (покрытия из деревянных балок) - 2 »
• покрытия с равномерным распределением нагрузок (панельные элементы, если они соединены друг с другом в швах, например, вставными шипами) - 1,5 »

Балконы при площади:

• >= 10 м^{2 -} 3,5 »
• < 10 м^{2 -} 5 »
• Лестницы, подходы к лестницам 3,5 »
• Трибуны с постоянными сидячими местами - 5 »
• Трибуны без постоянных сидячих мест - 7,5 »

Горизонтальные подвижные нагрузки:

Боковая нагрузка на парапеты и перила на уровне поручней:

• у лестниц и балконов - 0,5 кН/м
• в помещениях для собраний, церквах, школах, спортивных сооружениях и на трибунах - 1 »

Снеговая нагрузка. Расчетные снеговые нагрузки s₀ приведены для отдельных снеговых зон и для высоты местности, где располагается сооружение, в DIN 1055, ч. 5. Для ФРГ там установлены четыре снеговые зоны. Основными снеговыми нагрузками для зон 1-3 считаются нагрузки 0,75 кН/м² для высоты местности до 200 м. Они возрастают в зависимости от высоты местности:

• в зоне 1 до 1,25 кН/м² при высоте 800 м;
• в зоне 2 до 2,3 кН/м² при высоте 900 м;
• в зоне 3 до 3,8 кН/м² при высоте 1000 м.
• К самой снежной зоне 4 относится только ограниченное число местностей в Гарце и Альпах. При высотах более 1000 м снеговую нагрузку в каждом отдельном случае устанавливает соответствующая строительная организация но согласованию с Главным управлением метеослужбы ФРГ в Оффенбахе.

Для горизонтальных крыш расчетная величина снеговой нагрузки s равна s₀. У крыш с уклоном а (в градусах), с которых снег может беспрепятственно соскальзывать, снеговая нагрузка s считается равномерно распределенной на горизонтальной проекции:

Возможные скопления снега следует учитывать дополнительно.

При этом объемный вес снега (если только не образуется талая вода) принимается при расчетах равным 5 кН/м³.

У крыш с уклоном до 45 гр. снеговая и ветровая нагрузки накладываются, и расчет ведется для нагрузки HZ. Допустимо, однако, одновременно учитывать снеговую нагрузку s и ветровую w следующим образом (определяющим является самый неблагоприятный случай нагрузки):

При этом от повышения напряжения для случая HZ никакой выгоды извлечь нельзя. У крыш с более крутыми скатами при одновременных снеговой и ветровой нагрузках расчет следует производить только тогда, когда возможно скапливание снега, например, в месте общего стыка нескольких крыш. Пересчет снеговой нагрузки s. взятой в расчете на горизонтальную проекцию, на нагрузку s' по скату кровли. кН/м² площади кровли, даст

Ветровая нагрузка. Расчет ветровых нагрузок на не подверженные колебаниям здания осуществляется в соответствии с DIN 1055, ч. 4. Здания могут считаться неподверженными колебаниям при отношении h/b_x < 5 (b,-наименьшая ширина, противостоящая действию горизонтальных сил; И- высота здания). Вопрос о том, подвержено ли более «стройное» здание колебаниям, решается в зависимости от частоты его собственных колебаний.

Как правило, чтобы рассчитать ветровую нагрузку на здание, его рассматривают в направлении главных осей, при этом берется горизонтальное направление ветра.

Ветровое воздействие зависит от формы здания. Оно слагается из давления, отсоса и трения. Получаемая в результате общая ветровая нагрузка равна, кН:

где сf - аэродинамический коэффициент; q - скоростной напор негра. кН/м*; A - рассматриваемая площадь. м2.

Коэффициент c_f для призматических закрытых со всех сторон зданий с обычной архитектоникой поверхности составляет 1,2.

Сумма коэффициентов согласно DIN 1055, ч. 4 включает, кроме того, показатели Cj для зданий с изогнутой поверхностью стен, для сквозных ферм, для отдельных стержней, для каркасов, расположенных друг за другом, и для гибких каркасов (мачтовых сооружений). Для конструкций, состоящих из многих элементов, суммирование аэродинамических сопротивлений отдельных частей возможно только в исключительных случаях. В важных случаях показатели устанавливают с помощью испытаний моделей.

Площадь поверхности А может представлять собой, например, площадь главной проекции.

Скоростной напор q зависит от скорости ветра и должен приниматься по табл. 37 в соответствии с высотой над местностью. В зависимости от местных топографических условий скорость ветра может быть и больше.

В то время как расчет устойчивости здания нужно вести на общую ветровую нагрузку W, при подборе сечений отдельных элементов следует учитывать, кроме того, ветровое давление на соответствующую поверхность здания, которое бывает различным для зданий различной формы и при различном направлении набегающего потока.

37 - Скорость ветра и скоростной напор в зависимости от высоты

Ветровое давление действует под прямым углом к ограждающей поверхности каркаса. Оно составляет. кН/м2

где сp-коэффициент аэродинамического давления

Величины давления и отсоса являются средними для отдельных поверхностей или участков. Поэтому для отдельных несущих элементов, таких, как стропильные ноги, прогоны, стойки, каркасы, элементы фасадов и т.д., давление следует брать на 25% выше. В сумме коэффициентов предусмотрены показатели с_р для зданий, замкнутых со всех сторон или открытых с одной стороны, для отдельных кровель и круглых цилиндрических сооружений.

На основании анализа многочисленных разрушений, причиняемых ураганными ветрами в первую очередь плоским крышам в результате отсасывающего действия ветра, и на основании новых исследований ветрового воздействия получены уточненные данные об отсасывающих усилиях, возникающих в местах примыкания крыши к плоскости стен.

В соответствии с этим установлено, что при расчете анкерных креплений кровельных и стеновых элементов но краям и в углах следует учитывать повышенные коэффициенты давления ветра с_р. При выполнении статического расчета конструкций зданий обычной формы при высоте над местностью не более 20 м и длине сторон до 12 м следует придерживаться следующих правил:

• доски опалубки должны прикрепляться к каждой обрешетине, стропильной ноге, ферме или стеновой стойке, по меньшей мерс. двумя проволочными гвоздями или равноценными средствами соединения, например. винтовыми гвоздями или скобами;
• для крепления 1 м² обшивки крыш из древесностружечных плит или фанеры применяется, по меньшей мере, шесть проволочных гвоздей. На участках кромок и углов в 1 м² следует забить не менее 12 или даже 18 проволочных гвоздей. Как правило, предпочтение отдают винтовым гвоздям;
• по крайней мере, каждая третья стропилина в месте опирания помимо обычного крепления костылями дополнительно прикрепляется к обрешетке накладками, скобами, болтами или фасонными элементами из листовой стали;
• конструкции крыши в угловых участках минимум через 1 м, а в участках кромки не менее чем через 2 м должны соединяться с опорной конструкцией стальными анкерами (анкер из плоской стали толщиной не менее 4 мм);
• при креплении анкерами каждый анкер должен выдерживать нагрузку не менее 4,5 кН.