KOMBINACE ZATÍŽENÍ, JEDNOTKY MĚŘENÍ POUŽÍVANÉ PŘI VÝPOČTECH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ – Stavební konstrukce. Výpočet a návrh

V základní kombinaci, pokud je přijato jedno krátkodobé zatížení, je přijato bez redukce; pokud jsou přijata dvě nebo více, vynásobí se faktorem 0,9 a dlouhodobé zatížení faktorem 0,95.

V případě speciální kombinace se krátkodobé zatížení akceptuje s koeficientem 0,8, speciální zatížení bez redukce, dlouhodobé zatížení s koeficientem 0,95. Více informací viz odstavce 1.10-1.13 SNiP 2.01.07-85*.

V příkladech uvažovaných v učebnici nejsou kombinační koeficienty brány v úvahu, protože otázka jejich účelu přesahuje rámec učebních osnov.

Jednotky měření v současnosti akceptované pro výpočty stavebních konstrukcí jsou stanoveny stavebními předpisy SN 528-80 „Seznam jednotek fyzikálních veličin používaných ve stavebnictví“. Některé veličiny a jejich jednotky měření jsou uvedeny v tabulce 3.1.

Z tabulky 3.1 je zřejmé, že při znalosti hustoty materiálu lze jeho měrnou hmotnost určit pomocí vzorce y = pg, kde je gravitační zrychlení, g = 9,81 m/s² (je přípustné zohlednit ve výpočtech g~ 10 m/s²).

Při výpočtu je nutné převádět měrné jednotky. Obvykle se zatížení (síly) definují v kN, protože N je příliš malá hodnota. Pro představu o poměru měrných jednotek byste měli vědět, že 1 kPa = 1 kN/m²; 2 MPa = 1 kPa; 1000 MPa = 0,1 kN/cm².

m3 (metry krychlové)

Standardní koncentrované zatížení, síla

tlak, rozložené zatížení po ploše

Pa, kPa, MPa (pascal, kilopascal, megapascal)

Zatížení rozložené po délce prvku (lineární zatížení)

Příklady a některé pokyny pro sběr nákladů

Příklad 3.1. Hustota železobetonu p = 2500 kg/m3, určete měrnou hmotnost železobetonu.

1. Vypočítáme měrnou hmotnost železobetonu s hodnotou gravitačního zrychlení g = 10 m/s² : y = pg~ 2500 • 10 = = 25000 N/m³ = 3 kN/m³.

Příklad 3.2. Určete zatížení z vlastní hmotnosti železobetonového sloupu s použitím následujících údajů: průřez sloupu bh = 300 x 300 mm, výška / = 4,5 m.

• 1. Najděte objem sloupce: V=bhl= 0,3 • 0,3 • 4,5 = 0,405 m³.
• 2. Vezmeme-li hustotu a měrnou hmotnost železobetonu z příkladu 3.1, zjistíme normové zatížení z vlastní hmotnosti sloupu: N_n = Ku = 0,405 • 25 = 10,125 kN.
• 3. Vypočítané zatížení určíme z vlastní hmotnosti sloupu s využitím součinitele bezpečnosti pro zatížení y_/ = 1,1 (tabulka 1 SNiP 2.01.07-85*):#=#^= 10,125- 1,1 = 11,138 kN.

Vlastní hmotnost prefabrikovaných betonových konstrukcí lze určit pomocí hmotností těchto konstrukcí, které jsou uvedeny v katalozích.

Příklad 3.3. Podle katalogových údajů má prefabrikovaný železobetonový nosník hmotnost t = 1,5 t, určete zatížení z vlastní hmotnosti nosníku.

• 1. Určete standardní zatížení: N_n = mg = 1,5 • 10 = 15 kN (pokud nahradíte kilogramy tunami, dostanete Newtony).
• 2. Určete návrhové zatížení: N= 15 1,1 = 16,5 kN.

Pro určení zatížení z vlastní hmotnosti ocelových konstrukcí se bere v úvahu, že hustota oceli se bere jako p = 7850 kg/m3, nebo se používají hmotnosti běžných metru válcovaných výrobků, které jsou uvedeny v sortimentu válcovaných prvků (viz Dodatek 1).

Příklad 3.4. Určete zatížení z vlastní hmotnosti rovnoúhelníkového trámu 50 x 50 x 5 o délce / = 5,0 m. Součinitel bezpečnosti pro zatížení ocelových konstrukcí y,= 1,05.

• 1. V souladu s rozsahem úhlů, hmotnost 1 m délky G = = 3,77 kg/m. Standardní zatížení z rohu N_n = Ggl= 3,77 • 10 • 5,0 = = 188,5 N = 0,1885 kN.
• 2. Návrhové zatížení od vlastní hmotnosti rohu N = N_ny = 0,1885 – 1,05 = 0,198 kN.

Při určování zatížení z běžně se vyskytujících standardních podlahových desek se předem stanoví standardní zatížení na 1 m2 a zapíše se do tabulky; totéž se provádí u válcovaných a deskových materiálů (tabulka 3.2).

Některé standardní zatížení na 1 m2

Standardní zatížení, д_п, kPa

Dutinová deska PC (s ohledem na vyplnění spár mezi deskami)

Žebrovaná deska 3x6m

Jedna vrstva střešní lepenky (střešní lepenka, pergamen) na tmelu

Parozábrana – vrstva bitumenu

Azbestocementové vlnité desky

Dočasné zatížení podlah budov různého účelu, jak již bylo uvedeno, je převzato z tabulky 3 SNiP 2.01.07-85* (tabulka 3.3 učebnice). Tabulka uvádí hodnoty plného a redukovaného zatížení, přičemž redukovaná hodnota zatížení odpovídá dlouhodobé části dočasného zatížení.

Příklad 3.5. Určete dočasné zatížení stropů bytů v bytových domech.

• 1. Z tabulky 3.3 vypíšeme normativní hodnoty dočasného zatížení. Plná normativní hodnota odpovídá krátkodobému zatížení stropu bytu. р_п = 1,5 kPa; redukovaná hodnota р_{1 str} = 0,3 kPa — dlouhodobá část dočasného standardního zatížení.
• 2. Vypočtená hodnota dočasných zatížení, respektive plná hodnota a snížená:

Při určování zatížení na 1 m2 od konstrukcí (nebo prvků) umístěných v určitém sklonu je nutné vydělit zatížení z vlastní hmotnosti jednoho metru konstrukce sklonem konstrukcí.

Příklad 3.6. Určete zatížení na 1 m2 z hmotnosti dřevěných trámů umístěných ve schodu а = 0,4 m bh = 50 x 50 mm, hustota dřeva p = 500 kN/m3.

• 1. Určete měrnou hmotnost dřeva: y = pg = 500 • 10 = = 5000 N/m³ = 3 kN/m³.
• 2. Z hmotnosti určete normové zatížení na 1 m2: zpoždění q_n = bhy/a = = 0,05 • 0,05 • 5,0 / 0,4 = 0,031 kPa.
• 3. Určíme vypočítané zatížení na 1 m2: q=q_ny_f = 0,031 • 1,1 = = 0,034 kPa.

Sběr zatížení na konstrukcích se obvykle provádí postupně shora dolů. Zatížení na 1 m2 se pohodlněji shromažďuje v tabulkové formě (viz příklad 3.7 sběru zatížení). Po stanovení zatížení na 1 m2 se shromažďují zatížení na vypočítaném prvku (konstrukci).

Zatížení na počítaném prvku se přenáší z oblasti zvané zatěžovací oblast – А Uvažujme definici zatěžovací plochy na příkladu 3.7 (obr. 3.3). Pro určení zatěžovací plochy je nutné si mentálně představit, jak a přes jaké konstrukce se zatížení přenáší na prvek, na kterém se zatížení shromažďuje.

V osách A-B 3-4 stavebního plánu se tedy zatížení na stěny přenáší z podlahy přes železobetonové desky (které nejsou na plánu znázorněny). Můžeme si představit, že z poloviny délky desky se zatížení přenáší na vnější stěnu podél osy A a z druhé polovinyDočasné normované zatížení podlah (výňatek z tabulky 3 SNiP 2.01.07-85*)

Budovy a prostory

Standardní hodnota zatížení р_п, kPa

Hodnota koeficientu y_f

snížené, p,_п

1. Byty v obytných budovách; ložnice; nemocniční oddělení

2. Kancelářské prostory pro administrativní pracovníky; učebny; technické místnosti

3. Sály: čítárny, jídelny, zasedací místnosti

4. Podkrovní prostory

ny — na vnitřní stěně (osa B). Vzhledem k tomu, že při výpočtu základů pro stěny se konvenčně „vyřízne“ a vypočítá jeden běžný metr základů, bereme šířku nákladového prostoru jako 1 m a určíme délku nákladového prostoru / . Pro stěnu podél osy A to bude / j = 3,0 m. Zatížení se přenáší na stěnu podél osy B z obou stran a délka nákladového prostoru / ₂ = 6,0 m.

Zatížení na sloup v osách B-2 bude přenášeno postupně – z podlahových desek na nosníky a z poloviny každého nosníku – na sloup (z druhé poloviny nosníku bude zatížení přenášeno na pilastr). Při výpočtu sloupu musíme určit koncentrovanou sílu vznikající ze zatížení, které je shromažďováno z plochy zatížení. А_gr = 4,5 • 6 = 27 m2. Znalost zatížení na metr čtvereční podlahy ^г переР ек Р_? Zatížení sloupu můžete určit: N = q nt v ty vA (kN). Zatížení na běžný metr základu se určí podobným způsobem: N= # kříž /_gr (kN/m).

Příklad 3.7. Sběr zatížení na spodní straně cihlového sloupu s průřezem bh_c = 380 x 380 mm v osách B-2. Budova je dvoupatrová (viz obr. 3.3; 3.4); první a druhé patro jsou ve složení prostor shodné: v osách 1-3 jsou obchodní patra, v osách 3-4 jsou administrativní a technické místnosti; podlaha prvního patra je provedena na zemi; stavební oblastí je město Kazaň (IV. sněhová oblast, viz Dodatek 1). Všechny podrobnosti, které neovlivňují výpočet, jsou vynechány (schodiště, dveřní a okenní otvory atd.).

Obr. 3.3. Například 3.7. Plán prvního a druhého patra budovy: 1 – obchodní patro; 2 – administrativní a technické místnosti

1. Zaznamenáváme zatížení na metr čtvereční krytiny.