Как собрать нагрузку от перегородок

В ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» о сборе нагрузок от перегородок сказано скупо:

ДБН Нагрузки и воздействия п. 6.6

Давайте разберемся, как рациональней собирать нагрузку от перегородок для различных ситуаций.

Что такое характеристическая нагрузка? Это нормативная нагрузка еще безо всяких коэффициентов, т.е. фактический вес перегородок. Этот фактический  вес, по сути, распределен по очень узкой площади (т.к. толщина перегородки обычно не превышает 150 мм), и наиболее правдоподобным будет принимать нагрузку от перегородки как линейную. Что это значит?

Пример 1. Есть кирпичная перегородка высотой 2,5 м, толщиной 0,12 м, длиной 3 м, ее объемный вес равен 1,8 т/м3.

Она оштукатурена с двух сторон, каждый слой штукатурки имеет толщину 0,02 м, объемный вес штукатурки 1,6 т/м3. Нужно найти нормативную (характеристическую) нагрузку от перегородки для расчета плиты перекрытия.

Найдем вес 1 м 2 перегородки:

(1,8∙0,12 + 1,6∙2∙0,02)∙1 = 0,28 т/м2 (здесь 1 – это площадь перегородки).

Зная высоту перегородки, определим, сколько будет весить погонный метр перегородки:

0,28∙2,5 = 0,7 т/м.

Линейная нагрузка от перегородки

Таким образом, мы получили погонную линейную нагрузку 0,7 т/м, которая будет действовать на плиту перекрытия под всей перегородкой (каждый метр перегородки весит 0,7 т/м). Суммарный же вес перегородки будет равен 0,7∙3 = 2,1 т, но такое значение для расчета нужно далеко не всегда.

Теперь рассмотрим, в каких ситуациях нагрузку от перегородок следует оставлять в виде линейной нагрузки, а когда – переводить в равномерно распределенные по площади нагрузки, как это рекомендуется в п. 6.6 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Сразу оговорюсь, если вы считаете перекрытие в программном комплексе, позволяющем с легкостью задавать перегородки или линейную нагрузку от них, следует воспользоваться этой возможностью и делать наиболее приближенный к жизни расчет – такой, где все нагрузки от перегородок в виде линейно-распределенных расположены каждая на своем месте.

Если же вы считаете вручную или же по каким-то причинам хотите упростить программный счет (вдруг, компьютер не тянет такое обилие перегородок), следует проанализировать, как это делать и делать ли.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета монолитной плиты

Рассмотрим варианты с монолитным перекрытием. Допустим, есть у нас фрагмент монолитного перекрытия, на который необходимо собрать нагрузку от перегородок, превратив ее в равномерно распределенную.

Нагрузка от перегородки

Что для этого нужно? Во-первых, как в примере 1, нужно определить нагрузку от 1 погонного метра перегородки, а также суммарную длину перегородок.

Допустим, погонная нагрузка у нас 0,3 т/м (перегородки газобетонные), а суммарная длина всех перегородок 76 м. Площадь участка перекрытия 143 м2.

Первое, что мы можем сделать, это размазать нагрузку от всех перегородок по имеющейся площади перекрытия (найдя вес всех перегородок и разделив его на площадь плиты):

0,3∙76/143 = 0,16 т/м2.

Казалось бы, можно так и оставить, и приложить нагрузку на все перекрытие и сделать расчет. Но давайте присмотримся, у нас есть разные по интенсивности загруженности участки перекрытия. Где-то перегородок вообще нет, а где-то (в районе вентканалов) их особенно много. Справедливо ли по всему перекрытию оставлять одинаковую нагрузку? Нет. Давайте разобьем плиту на участки с примерно одинаковой загруженностью перегородками.

Нагрузка от перегородок по участкам

На желтом участке перегородок нет вообще, справедливо будет, если нагрузка на этой площади будет равна 0 т/м2.

На зеленом участке общая длина перегородок составляет 15,3 м. Площадь участка 12 м2 (заметьте, площадь лучше брать не строго по перегородкам, а отступая от них где-то на толщину перекрытия, т.к. нагрузка на плиту передается не строго вертикально, а расширяется под углом 45 градусов). Тогда нагрузка на этом участке будет равна:

0,3∙15,3/12 = 0,38 т/м2.

На розовом участке общая длина перегородок составляет 38,5 м, а площадь участка равна 58 м2. Нагрузка на этом участке равна:

0,3∙38,5/58 = 0,2 т/м2.

На каждом синем участке общая длина перегородок составляет 11,1 м, а площадь каждого синего участка равна 5 м2. Нагрузка на синих участках равна:

0,3∙11,1/5 = 0,67 т/м2.

В итоге, мы имеем следующую картину по нагрузке (смотрим на рисунок ниже):

Распределенная нагрузка от перегородок

Видите, как значительно различаются нагрузки на этих участках? Естественно, если сделать расчет при первом (одинаковом для всей плиты) и втором (уточненном) варианте загружения, то армирование будет разным.

Делаем вывод: всегда нужно тщательно анализировать, какую часть плиты загружать равномерной нагрузкой от перегородок, чтобы результат расчета был правдоподобным.

Если вы собираете нагрузку от перегородок на перекрытие, опирающееся на стены по четырем сторонам, то следует руководствоваться следующим принципом:

 Зоны сбора нагрузок для стен

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета колонн и фундаментов

Теперь рассмотрим на том же примере, как следует собирать нагрузку от перегородок для расчета колонн и стен или фундаментов под ними. Конечно, если вы делаете расчет перекрытия, то в результате такого расчета вы получите реакции на опорах, которые и будут нагрузками на колонны и стены. Но если перекрытие по каким-то причинам не считаете, а требуется просто собрать нагрузку от перегородок, то как быть?

Здесь начинать нужно не с анализа загруженности частей плиты. Первый шаг в таком случае – это разделить плиту на грузовые площади для каждой колонны и стены.

Зоны сбора нагрузок для стен и колонн

На рисунке показано, как это сделать. Расстояние между колоннами делится пополам и проводятся горизонтальные линии. Точно так же ровно посередине между колоннами и между колоннами и нижней стеной проводятся горизонтали. В итоге в районе колонн плита поделена на квадраты. Все перегородки, попадающие в квадрат конкретной колонны, нагружают именно эту колонну. А на стену приходится нагрузка с полосы, ширина которой равна половине пролета. Остается только на каждом участке, где есть перегородки, посчитать суммарную длину этих перегородок и весь их вес передать на колонну.

Пример 2. Собрать нормативную (характеристическую) нагрузку от перегородок на розовую колонну и на стену с рисунка выше.

Вес одного погонного метра перегородки 0,35 кг. Суммарная длина перегородок в квадрате розовой колонны 5,4 м (из этих 5,4 м, одна перегородка длиной 1,4 м находится ровно на границе между двумя колоннами, а 4 м – в квадрате сбора нагрузки). Суммарная длина перегородок на полосе сбора нагрузки для стены – 18 м, длина стены 15,4 м.

Соберем нагрузку на колонну:

0,35∙4 + 0,35∙1,4/2 = 1,65 т.

Здесь мы взяли всю нагрузку от четырех метров стен и половину нагрузки от стены длиной 1,4 м (вторая половина пойдет на другую колонну).

На колонну также придется изгибающий момент от веса перегородок (если перекрытие опирается жестко), но без расчета плиты момент определить сложно.

Соберем нагрузку на стену. Нагрузка собирается на 1 погонный метр стены. Так как перегородки расположены довольно равномерно, находится общий вес всех перегородок и делится на длину стены:

0,35∙18/15,4 = 0,41 т/м.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета (или проверки) сборной плиты

Так как сборные плиты имеют четкую конфигурацию и схему опирания (обычно по двум сторонам), то подход для сбора нагрузок от перегородок должен быть особенным. Рассмотрим варианты сбора нагрузок на примерах.

Пример 3. Перегородка проходит поперек плиты.

Сосредоточенная нагрузка от перегородки на плиту

Толщина перегородки 0,12 м, высота 3 м, объемный вес 1,8 т/м3; два слоя штукатурки по 0,02 м толщиной каждый, объемным весом 1,6 т/м3. Ширина плиты 1,2 м.

Так как плита считается как балка на двух опорах, то нагрузку от перегородки следует брать сосредоточенную – в виде вертикальной силы, приложенной к «балке» в месте опирания перегородки. Величина сосредоточенной силы равна весу всей перегородки:

0,12∙3∙1,2∙1,8 + 2∙0,02∙3∙1,2∙1,6 = 1,0 т.

Пример 4. Перегородка проходит вдоль сборной плиты.

Распределенная нагрузка от перегородки на плиту

В таком случае, не зависимо от того, где находится перегородка – посередине или на краю плиты, нагрузка от нее берется равномерно распределенной вдоль плиты. Эта нагрузка собирается на 1 погонный метр плиты.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м3.

Определим равномерно распределенную нагрузку 1 п.м плиты:

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Пример 5. Перегородки находятся над частью плиты.

Нагрузка от перегородок на части плиты

Когда плиту пересекает несколько перегородок, у нас есть два варианта:

1) выделить нагрузку от продольных перегородок в равномерно распределенную, а нагрузку от поперечных перегородок – в сосредоточенную;

2) всю нагрузку  сделать равномерно распределенной, «размазав» ее по участку плиты с перегородками.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м3. Ширина плиты 1,5 м, длина продольной перегородки 3 м, длина двух самых коротких перегородок 0,7 м.

Определим нагрузку на плиту по варианту 1.

Равномерно распределенная нагрузка равна:

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Сосредоточенная нагрузка от крайней правой перегородки равна:

0,1∙2,5∙1,5∙0,25 = 0,1 т.

Сосредоточенная нагрузка от каждой из двух коротких перегородок равна:

0,1∙2,5∙0,7∙0,25 = 0,044 т.

Определим нагрузку на плиту по варианту 2.

Найдем общий вес всех перегородок:

0,1∙2,5∙0,25∙(3 + 1,5 + 0,7∙2) = 0,37 т.

Найдем длину перегородки, на которой действует нагрузка:

3 + 0,1 = 3,1 м.

Найдем величину равномерно распределенной нагрузки на участке 3,1 м:

0,37/3,1 = 0,12  т/м.

 

Комментарии   

+1 #1 Оксана 16.02.2015 20:15
Ирина, отлично! Ни одного вопроса не осталось, так всё понятно, доступно и просто!!! Великолепно! Спасибо огромное!
Ну если хотите, могу ещё вопросик Вам подкинуть!!!!)) )) Недавно разрабатывала плиту перекрытия ж.б. монолитную, правда, уже не в первый раз, но в этот раз плита опиралась только на колонны и гл. инженер дал пример армирования каркасами на продавливание вокруг колонн. Не могли бы Вы осветить данный вопрос, а если возможно алгоритм расчёта на продавливание или укажите на хороший источник! Буду очень благодарна!
Цитировать
0 #2 Оксана 16.02.2015 20:27
Ирина, а почему всё-таки без коэффициентов рассчитываем нагрузку от перегородок (вспомнила всё-таки вопрос, только он не к Вашему материалу, а к ДБН)!!)))
Цитировать
0 #3 Иринa 16.02.2015 20:41
Оксана, о перекрытии подумаю как написать, спасибо огромное! Ваш пытливый ум - кладезь для меня просто!
Я в этой статье привела лишь примеры определения нормативной нагрузки (специально в примерах старалась везде указать). А расчетную из нее уже можно получить умножением на коэффициенты. Перегородки бывают разными: и реально временными (тогда коэффициент как для временных нагрузок), но часто и довольно вечными конструкциями (тогда коэффициент можно брать 1,1 как для постоянных).
Цитировать
0 #4 Иринa 16.02.2015 20:43
Насчет расчета перекрытия в районе колонн скажу сразу: здесь бОльшую роль играет часто не продавливание, а поперечная сила (по поперечной силе армирование большее выходит).
Цитировать
0 #5 Иринa 01.03.2015 09:49
Цитирую Оксана:
Недавно разрабатывала плиту перекрытия ж.б. монолитную, правда, уже не в первый раз, но в этот раз плита опиралась только на колонны и гл. инженер дал пример армирования каркасами на продавливание вокруг колонн. Не могли бы Вы осветить данный вопрос, а если возможно алгоритм расчёта на продавливание или укажите на хороший источник! Буду очень благодарна!

Оксана, пока никак со статьей придумать не могу: слишком обширный материал, чтобы вместить в пределы одной статьи. Но хочу подсказать Вам литературу по расчету на продавливание, это Пособие к СП 52-101-2003, в нем есть именно алгоритм расчета плиты перекрытия над колонной на продавливание. В наших ДБНах этого не найти.
Цитировать
0 #6 Lelik 29.06.2015 18:53
Здравствуйте, Ирина.
Вопрос о перегородках. Существует мнение, что на пустотные плиты перекрытия типа ПК можно ставить перегородки без расчета даже из полнотелого кирпича. Хотелось бы узнать Ваше мнение по этому вопросу.
Цитировать
0 #7 Иринa 29.06.2015 20:24
Если одна-две перегородки, то можно. Но иногда бывает "загущение", в районе санузлов и кладовок, например. К тому же, в жилье раньше часто применяли плиты очень экономно и брали их несущую способность 400 или 600 кг/м2 - так можно и пролететь.
На мой взгляд, нужно в первое время всегда проверять нагрузки на плиту от перегородок (с учетом всех остальных нагрузок - от пола, временную и т.п.), потом уже опытный глаз поможет почувствовать, где стоит подстраховаться.
Кстати, особенно важно проверять кирпичные перегородки, идущие вдоль всей плиты - вот это уже тяжело.
Цитировать
0 #8 Инга 30.09.2016 11:58
Добрый день!а как из примера 4, нагрузку перевести на 1м2?разделить на ширину плиты? и еще верно я понимаю что вес перегородки распределяется и на соседние плиты по 255 на соседние и 50% на саму плиту?(согласно руковд-ву по проектированию ж/б )
Цитировать
0 #9 Михаил 30.09.2016 12:01
Добрый день!Меня беспокоит след.вопрос.Пли ты пустотки (800 кг/м2) 2300×1200 и 6800×1500.Между ними расположен монолит.участок шириной 590 мм(t=250,плот=2 500кг/м3).На плите 6.8×1,5 лежит перегородка t=200 мм(керам пустот.кирпич) на всю высоту этажа 2.5 м.Эта перегородка идет по всем этажам.в подвале они правда толщиной 120 мм ,а не 200 мм.как взять нагрузку от перегородки и монолит.участка (который петлевой опирается на плиты,а не на стену).как взять от них нагрузку именно на м2.Боюсь плита 6.8×1.5 не выдержит нагрузку от петли и перегородки.
Цитировать
0 #10 Инга 30.09.2016 12:07
ошибочка***
по 25% на соседние и 50% на саму плиту(на которой перегородка)
Цитировать

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Поиск

Подписка на статьи

Комментарии

  • Женя 02.12.2016 14:17
    Здравствуйте!Оч ень хотелось бы статью о плоской кровле, о правильных подсчетах ...

    Подробнее...

     
  • Тамара 02.12.2016 12:18
    Добрый день!Хотела бы спросить литературу о шпонках в фундаментах, в ...

    Подробнее...

     
  • Алексей 01.12.2016 08:50
    Не проще ли сразу плиты положить как положено на фундамент. А так вам ...

    Подробнее...

     
  • Александр 30.11.2016 20:47
    Здравствуйте! У меня два вопроса к вашему рамному узлу: зачем заводить ...

    Подробнее...

     
  • Айгуль 30.11.2016 14:22
    а можно ли тогда допустим, положить плиты ПК (пустотки) на землю в ...

    Подробнее...

Яндекс.Метрика