Полезная нормативная нагрузка на перекрытие: Нормативная нагрузка на перекрытие жилого дома

Временная нагрузка на перекрытие для жилых зданий

Временные нагрузки на перекрытиях

Расчет выполнен по нормам проектирования “СНиП 2.01.07-85* с изменением №2”

Для расчета объекта в целом

1. Квартиры жилых зданий, спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов, жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц, палаты больниц и санаториев, террасы

Максимальное значение нормативной нагрузки :

Отчет сформирован программой ВеСТ (32-бит), версия: 11.5.1.1 от 03.05.2015

Погонная нагрузка в уровне подошвы ленточного фундамента

(Грузовая площадь = 1,0*3,0=3,0м 2 )

1)Монолитные железобетонные ленточные фундаменты – Рн=1,5т/м; Рр=1,65т/м;

2) Монолитные железобетонные стены подвала – Рн=1,388т/пм; Рр=1,526т/пм;

6) Наружные кирпичные стены – Рн=5,087т/м;Рр=7,421т/м;

Нагрузка в уровне подошвы фундамента под колонну

(Грузовая площадь = 6,0*6,0=36,0м 2 )

1)Монолитная железобетоннаяплита под колонну – Рн=13,5т; Рр=14,85т;

2) Монолитная железобетоннаяколонна подвала – Рн=0,74т; Рр=0,814т/м;

5) Монолитная железобетоннаяколонна1-го этажа – Рн=1,26т; Рр=1,386т;

6) Монолитная железобетоннаяколонна2-го этажа – Рн=1,24т; Рр=1,364т;

Расчет фундаментов

Фундамент под среднюю колонну здания

Результаты расчёта

Тип фундамента: – столбчатый на естественном основании

Исходные данные

Тип грунта в основании фундамента:- пылевато-глинистые, крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем 0. 25 2

Максимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 21,414 тс/м 2

Минимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 21,414 тс/м 2

Результирующая вертикальная сила 124,671 тс

Сопротивление основания 179,926 тс

Выводы

Ширина подошвы ленточного фундамента под наружную стену– 1,0м.

Размеры подошвыфундамента под среднюю колонну здания– a=2,25 м b=2,25 м

РАСЧЕТ КАРКАСА

НАГРУЗКИ

Собственный вес

Отчет сформирован программой ВеСТ (32-бит), версия: 11. 5.1.1 от 03.05.2015

Временные нагрузки

Расчет выполнен по нормам проектирования “СНиП 2.01.07-85* с изменением №2”

Для расчета объекта в целом

16. Равномерно распределенные добавочные нагрузки на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок

Максимальное значение нормативной нагрузки :

Нагрузки от оборудования, людей, животных, складируюмых материалов и изделий

3. 1.

Нормы настоящего раздела распространяются на нагрузки от людей, животных, оборудования, изделий, материалов, временных перегородок, действующие на перекрытия зданий и полы на грунтах.

Варианты загружения перекрытий этими нагрузками следует принимать в соответствии с предусмотренными условиями возведения и эксплуатации зданий. Если на стадии проектирования данные об этих условиях недостаточны, при расчете конструкций и оснований необходимо рассмотреть следующие варианты загружения отдельных перекрытий:

сплошное загружение принятой нагрузкой;

неблагоприятное частичное загружение при расчете конструкций и оснований, чувствительных к такой схеме загружения;

отсутствие временной нагрузки.

При этом суммарная временная нагрузка на перекрытия многоэтажного здания при неблагоприятном частичном их загружении не должна превышать нагрузку при сплошном загружении перекрытий, определенную с учетом коэффициентов сочетаний yn

, значения которых вычисляются по формулам (3) и (4).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ОТ ОБОРУДОВАНИЯ, СКЛАДИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

3.2.

Нагрузки от оборудования (в том числе трубопроводов, транспортных средств), складируемых материалов и изделий устанавливаются в строительном задании на основании технологических решений, в котором должны быть приведены:

а) возможные на каждом перекрытии и полах на грунте места расположения и габариты опор оборудования, размеры участков складирования и хранения материалов и изделий, места возможного сближения оборудования в процессе эксплуатации или перепланировки;

б) нормативные значения нагрузок и коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые в соответствии с указаниями настоящих норм, для машин с динамическими нагрузками – нормативные значения инерционных сил и коэффициенты надежности по нагрузке для инерционных сил, а также другие необходимые характеристики.

При замене фактических нагрузок на перекрытия эквивалентными равномерно распределенными нагрузками последние следует определять расчетом и назначать дифференцированно для различных конструктивных элементов (плит, второстепенных балок, ригелей, колонн, фундаментов). Принимаемые значения эквивалентных нагрузок должны обеспечивать несущую способность и жесткость элементов конструкций, требуемые по условиям их загружения фактическими нагрузками. Полные нормативные значения эквивалентных равномерно распределенных нагрузок для производственных и складских помещений следует принимая для плит и второстепенных балок не менее 3,0 кПа (300 кгс/м 2 ), для ригелей, колонн и фундаментов – не менее 2,0 кПа (200 кгс/м 2 ).

Учет перспективного увеличения нагрузок от оборудования и складируемых материалов допускается при технико-экономическом обосновании.

3.3.

Нормативное значение веса оборудования, в том числе трубопроводов, следует определять на основании стандартов или каталогов, а для нестандартного оборудования – на основании паспортных данных заводов-изготовителей или рабочих чертежей.

В состав нагрузки от веса оборудования следует включать собственный вес установки или машины (в том числе привода, постоянных приспособлений, опорных устройств, подливок и подбетонок), вес изоляции, заполнителей оборудования, возможных при эксплуатации, наиболее тяжелой обрабатываемой детали, вес транспортируемого груза, соответствующий номинальной грузоподъемности и т. п.

Нагрузки от оборудования на перекрытия и полы на грунтах необходимо принимать в зависимости от условий его размещения и возможного перемещения при эксплуатации. При этом следует предусматривать мероприятия, исключающие необходимость усиления несущих конструкций, связанного с перемещением технологического оборудования во время монтажа или эксплуатации здания.

Число учитываемых одновременно погрузчиков или электрокаров и их размещение на перекрытии при расчете различных элементов следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.

Динамическое воздействие вертикальных нагрузок от погрузчиков и электрокаров допускается учитывать путем умножения нормативных значений статических нагрузок на коэффициент динамичности, равный 1,2.

3.4.

Коэффициент надежности по нагрузке
gt
для веса оборудования приведен в табл.

Коэффициент надежности по нагрузке gt

Характеристики перекрытий

Схема формулы определения несущей способность.

Для пустотных ЖБИ конструкций характерны следующие качества:

• прочность;
• жесткость и отсутствие возможности прогибаться, в противном случае изделие потрескается и разломается;
• огнеустойчивость – пожар не должен повредить перекрытие;
• минимальный вес при сохранении всех; характеристик;
• теплозащита;
• звукоизоляция;
• водоизоляция;
• газоизоляция.

Любые перекрытия должны обладать должной несущей способностью, за счет которой они могут выдерживать допустимые нагрузки. К примеру, для пустотных изделий характерна различная форма пустот, ширина и длина. Различают также плиты круглых пустот и вытянутые вверх. Армирование таких конструкций осуществляется в нижней их части, между пустотами и от нее зависят прочностные свойства изделия. Реже армирование осуществляется в верхней части пустотных плит с помощью металлической сетки. Таким образом увеличивается прочность верхней ее поверхности. Рассчитывать нагрузку перекрытия необходимо при проектировании. Этот показатель зависит от геометрических параметров изделия и колеблется в пределах 800-1450 кгс/кв.м.

Если плиты смонтированы так, что они не опираются на две стороны, тогда арматура не сможет выполнять своих функций. Что касается несущей способности перекрытий, то в данном случае этот показатель будет незначительным. Нельзя опирать плиты и по третьей стороне, так как нарушается их работа и снижаются прочностные свойства.

Пример расчета деревянного перекрытия

Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере.

Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными.

1. Размер перекрытия 4х6 м

(балки располагаем по стороне 4 метра) 2. Шаг балок –
0.6 м
3. Порода древесины –
сосна
4. Сорт древесины –
2 сорт
5. Состав перекрытия:

a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100) b. Черепной брусок 40х40 (крепим к балке перекрытия) c. Щит наката толщиной 20 мм d. Шумоизоляция толщиной 140 мм (пусть плотность равна 100 кг/м3) e. Черновой пол толщиной 50 мм f. Чистовой пол толщиной 15 мм

Для начала соберем распределенную нагрузку на балку.

Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу:

Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3.

3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м). Масса одной балки

– 0.2м * 0.1м * 4м * 500 кг/м3 = 40 кг
Масса всех балок
– 40 кг * 9 шт = 360 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от балок перекрытия
– 360 кг / 4,8м / 4м = 18,75 кг/м2

3. 2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом: Масса одного бруска

– 0,04м * 0,04м * 4м * 500 кг/м3 = 3,2 кг
Масса всех брусков
– 3,2 кг * 18 шт = 57,6 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от черепного бруска
– 57,6 кг / 4,8м / 4м = 3 кг/м2

3.3 Щит наката

– 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2 3.4
Шумоизоляция
– 0,14 м * 100 кг/м3 = 14 кг/м2 3.5
Черновой пол
– 0,05 м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2 3.6
Чистовой пол (паркет)
– 0,015 м * 650 кг/м3 = 9,75 кг/м2 3.7
Полезную нагрузку на перекрытие 2-ого этажа
найдем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» таблица 8.3. Нормативное значения равномерно распределенной нагрузки будет как для квартир жилых зданий и равна 1,5 кПа или 150 кг/м2.

Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

• типоразмер панели;
• габариты;
• предельная нагрузка на плиту перекрытия.

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:

• ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
• 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
• 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
• 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Маркировка пустотных плит

Марка панели состоит из нескольких групп букв и цифр, разделенных дефисами. Первая часть – тип плиты, ее геометрические размеры в дециметрах (округленные до целого числа), количество сторон опоры, на которое рассчитана панель. Вторая часть – расчетная нагрузка на плиту в кПа (1 кПа = 100 кг/м²).

Внимание! В маркировке указана расчетная, равномерно распределенная нагрузка на бетонное перекрытие (без учета собственной массы изделия).

Дополнительно в маркировке указывают тип бетона, примененного для изготовления (Л – легкий; С – плотный силикатный; тяжелый бетон индексом не обозначают), а также дополнительные характеристики (например, сейсмологическую устойчивость).

Например, если на плиту нанесена маркировка 1ПК66.15-8, то это расшифровывается следующим образом:

1ПК – толщина панели – 220 мм, пустоты Ø=159 мм и она предназначена для установки с опорой на две стороны.

66.15 – длина составляет 6600 мм, ширина – 1500 мм.

8 – нагрузка на плиту перекрытия, которая составляет 8 кПа (800 кг/м²).

Отсутствие в конце маркировки буквенного индекса указывает на то, что для изготовления был применен тяжелый бетон.

Еще один пример маркировки: 2ПКТ90.12-6-С7. Итак, по порядку:

2ПКТ – панель толщиной 220 мм с пустотами Ø=140 мм, предназначенная для установки с упором на три стороны (ПКК означает необходимость установки панели на четыре стороны опоры).

90.12 – длина – 9 м, ширина – 1,2 м.

6 – расчетная нагрузка 6 кПа (600 кг/м²).

С – означает, что она изготовлена из силикатного (плотного) бетона.

7 – панель может быть использована в регионах с сейсмологической активностью до 7 баллов.

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

• небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
• уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
• способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
• повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
• возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
• многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

• возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
• повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
• стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
• возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
• ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Имеются также и недостатки:

• потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
• необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

• начертить пространственную схему здания;
• рассчитать вес, действующий на несущую основу;
• вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м 2 .
2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8
Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м 2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м 2 .
2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м 2 .
5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Достоинства и недостатки изделий

Основные преимущества применения пустотных железобетонных плит по сравнению с устройством монолитных перекрытий:

• Небольшой вес – позволяет минимизировать нагрузки на стены и фундамент.
• Быстрый монтаж и минимальная трудоемкость – укладка выполняется с привлечением автокрана и занимает считанные часы, заделка щелей и обкладка пустот тоже не отнимают много времени.
• Более низкая цена – обусловлена отсутствием необходимости в приобретении или аренде дополнительной оснастки и инструмента (опалубки, арматуры, вибрационного оборудования и т. д.).
• Дополнительная звуко- и теплоизоляция – воздух, содержащийся в технологических пустотах, способствует уменьшению теплопотерь и снижению уровня шума, проникающего извне.
• Широкий выбор плит по типоразмерам – ПК выпускаются длиной 1,6-7,2 м, а ПБ от 1,6 до 10,8 м.

Фото 4. Процесс монтажа плит автокраном

К числу недостатков относится необходимость привлечения грузоподъемной техники, требующей свободного подъезда к месту проведения монтажных работ. Перед установкой плит на стены из материалов низко плотности (газосиликат, пеноблок, пенополистиролбетон и т.д.) требуется соорудить армопояс по периметру несущих стен «коробки».

Также при выборе многопустотных железобетонных изделий для сооружения горизонтальных несущих и ограждающих конструкций учитывайте, что сбор нагрузок на плиту перекрытия производится в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»). Подробнее расчет будет рассмотрен в следующих разделах нашей статьи.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

• нагрузочную способность стен;
• состояние строительных конструкций;
• целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Вернуться к оглавлению

Проектирование конструкций. Нагрузки и воздействия. Расчет и конструирование плиты перекрытия

Строительство и архитектура \ Технология строительного производства

Страницы работы

14 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

В данном разделе выполнен расчет и конструирование перекрытия типового этажа монолитного безбалочного каркаса.

2.1 Конструктивное решение

Каркас здания – монолитный безбалочный, выполнен по рамно-связевой схеме в двух направлениях.

Стойками рам являются монолитные железобетонные колонны, условными ригелями — межколонные участки монолитной плиты (надколонные опорные полосы).

Сопряжение колонн с фундаментной плитой жесткое

Геометрическая неизменяемость и требуемая жесткость каркаса обеспечена ядром жесткости, выполненным на всю высоту здания, и горизонтальных дисков перекрытия.

Основные параметры здания:

—  здание жилое 16-ти этажное с цокольным и техническим этажами;

—  отапливаемое;

—  высота цокольного этажа - 3,0 м, первого этажа — 3,6 м, типового этажа — 3,0 м, технического этажа – переменная от 2,5 м до 6,05 м.

—  кровля плоская с внутренним водоотводом.

—  ограждающие конструкции – кирпичная кладка с навесным вентелируемым фасадом

—  покрытие – рулонная кровля;

Расчетная схема построена в виде КЭ пространственной модели в привязке к возможностям вычислительного комплекса «SCAD office».

Плоские монолитные конструкции (плиты перекрытия и ядро жесткости) расчетной схемы, смоделированы КЭ типа «оболочка» (элемент №44 в библиотеке КЭ SCAD). Колонны смоделированы КЭ типа «стержень пространственный» (элемент №5 в библиотеке КЭ SCAD).

.

2.2 Нагрузки и воздействия

Сбор нагрузок и воздействий проведен согласно листам 1, 2 чертежей марки ДП.ОСП.-12-1-АС и в соответствии с СНИП 2.01.07-85* [].

Нагрузки и воздействия учитываемые в расчетной схеме:

1)  Собственный вес несущих элементов конструкции сформирован автоматически проектно-вычислительным комплексом «SCAD office» в процессе моделирования расчетной схемы несущего каркаса здания.

2)  Нагрузка от конструкций полов представлена в таблицах 2.1-2.4

Таблица 2.1 Нагрузки на 1-ом этаже (отм. 0,000)

Таблица 2. 2 Нагрузки на 2-ом – 16-ом этажах

Таблица 2. 3 Нагрузки на технический этаж (отм. +48,870)

Таблица 2. 4 Нагрузки на покрытие

3)  Нагрузка от веса перегородок принята согласно пункту 3. 6 [] с расчетным значением 130 кгс/м² ()

4)  Нагрузка от веса ограждающих конструкций.

Таблица 2.5 –Нагрузки от наружных стен и фасада на 2-ом – 16-ом этажах

5)  Полезная нагрузка

По пункту 3.5 [] нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы в таблице 3 [].

По пункту 3.7 [] коэффициенты надежности по нагрузке g_f для равномерно распределенных нагрузок следует принимать:

1,3 — при полном нормативном значении менее 200 кгс/м²;

1,2 — при полном нормативном значении 200 кгс/м² и более.

Таблица 2.6-Полезная нагрузка в помещении здания

Загружение полезной  (длительной и кратковременной) нагрузкой осуществлялось в шахматном порядке и показано на рисунках 2.1-2.4.

Рисунок 2.1 Загружение полезной нагрузкой №1

Рисунок 2.2 Загружение полезной нагрузкой №2

Рисунок 2.3 Загружение полезной нагрузкой №3

Рисунок 2.4 Загружение полезной нагрузкой №4

6)  Снеговая нагрузка принята в соответствии с [], место г. Барнаул строительства соответствует IV снеговому району (по таблице 4 [1]):  ;

Расчет выполнен по нормам проектирования «СНиП 2.01.07-85* с изменением №2».

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f : 1,4;

7)  Статическое ветровое воздействие

Ветровая нагрузка принята в соответствии с [], место строительства соответствует III ветровому району (по таблице 5 [])  (нормативное значение).

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки учитываем в соответствии с пунктом 6.2 [].

Расчет выполнен по нормам проектирования «СНиП 2.01.07-85* с изменением №2»

Тип местности: В;

Тип сооружения: вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности;

Высота здания 54м;

Поверхность; наветренная / подветренная;

Шаг сканирования: 3м;

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f :1,4

Таблица 2.15–  Статическое воздействие на отметке

8)  Динамическое ветровое воздействие

Динамические загружение представлено в виде пульсационной составляющей ветровой нагрузки (пульсация ветра 1, 2).

Параметры динамического воздействия:

Число форм собственных колебаний конструкции: 6;

Ориентация высоты здания на схеме: z;

Ветровой район: III;

Тип местности: В;

Тип сооружения (согласно пункт 6.7 [2]): Любой тип здания;

Логарифмический декремент затухания (согласно пункт 6.8 [2]): ж/б и каменные сооружения;

Направление ветра: в зависимости от направления действия ветра;

Расстояние между дневной поверхностью и началом общей системы координат: 3м.

При определении величины ускорения учитывается расчетное значение ветровой нагрузки с коэффициентом перегрузки, равным единице.

В основу методики расчета на пульсации ветрового потока положен подход по СНиП [2], где давление ветра на сооружение рассматривается как сумма статической и пульсационной составляющих ветровой нагрузки. Последняя есть случайная функция времени, обусловленная случайной скоростью пульсаций. Усилия в элементах системы и перемещения ее точек (обобщенно — реакция сооружения Х) находятся раздельно от статической составляющей ветровой нагрузки и от инерционных сил, соответствующих каждой форме собственных колебаний. Суммарное значение реакции определяется по формуле:

из которой видно, что колебания совершаются вокруг смещенного состояния равновесия, соответствующего статической (средней) компоненте X_c ветрового нагружения. В результатах расчета представлены отдельные составляющие динамической реакции X^d_i и суммарное значение статической и всех динамических компонент. При этом знак динамической добавки принимается таким же, как и у компоненты X_c.

Примечания:

* — название нагрузки принятые для их реализации в РПК Scad Office

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Использование NZS 3604 | Производительность здания

• Печать
• Делиться
• Сохранять

Последнее обновление: 6 июля 2021 г.

NZS 3604 Деревянно-каркасные здания опубликован Standards New Zealand. С некоторыми изменениями на него ссылаются как на «Приемлемое решение для структуры пункта B1 строительных норм». Следование Приемлемому решению — это один из способов соблюдения B1, но вы можете выбрать и другие способы соблюдения.

• Печать
• Делиться
• Сохранять

NZS 3604 показывает, как строить здания с деревянным каркасом максимум до трех этажей, где есть «хорошая земля».

NZS 3604 используется для проектирования большинства домов и других малоэтажных зданий с деревянным каркасом в Новой Зеландии. Он соответствует действиям по проектированию конструкции AS/NZS 1170 и упоминается в разделе «Приемлемое решение для строительных норм и правил», пункт E2 «Внешняя влажность», E2/AS1.

Вы можете следовать NZS 3604 для конструкции и E2/AS1 для облицовки крыши и стен.

NZS 3604 в той или иной форме используется после землетрясения в Нейпире в 1931 году. Сегодня он используется при строительстве примерно 93% легких деревянных зданий в Новой Зеландии.

Он содержит предписанные методы проектирования и строительства малоэтажных зданий с деревянным каркасом в соответствии с требованиями Строительного кодекса без необходимости специального инженерного проектирования.

Строительный кодекс, пункт B1 Конструкция требует, чтобы здания выдерживали нагрузки, которые они могут испытать во время строительства, на протяжении всего срока службы и при их изменении. К таким нагрузкам относятся нагрузки от людей, ветра, землетрясений и снега.

Проектирование, строительство и перестройка строительных конструкций в жилых помещениях, вероятно, относятся к ограниченным строительным работам , которые должны выполняться лицензированным специалистом по строительству.

Область применения NZS 3604

Он устанавливает требования к строительству деревянно-каркасных зданий на хорошем грунте и высотой не более трех этажей с чердачными помещениями.

Ограничивая размер здания и сферу применения, NZS 3604 предлагает ряд решений, позволяющих проектировщику выбрать элемент или деталь без необходимости привлечения инженера-строителя.

• Он предусматривает установку и дает ограничивающие критерии (например, нагрузки, пролеты, расстояния) для ферменных крыш. Однако конструкция ферм требует специального инженерного проектирования и выходит за рамки стандарта.
• Оболочка не включена, так как указан E2/AS1. Важно, чтобы конкретные требования к облицовке учитывались в комплексе с деревянным каркасом и конструкцией бетонного фундамента. В зависимости от выбранной облицовки потребуются определенные расстояния и размеры каркаса стен и крыши, детали фундамента, крепления и разметка.

NZS 3604 дает определение «хорошего грунта». Ссылаясь на NZS 3604, «Приемлемое решение для конструкции B1» содержит некоторые изменения, касающиеся армирования бетонных плит на земле и фундаментах. Это относится ко всем регионам Новой Зеландии. Модификация определения хорошего грунта, сделанная для района Кентерберийского землетрясения (чтобы исключить грунт, подверженный разжижению или поперечному распространению), по-прежнему применяется, но только к этому региону. Подробнее о строительстве на грунте, подверженном разжижению.

Обзор NZS 3604

Первый раздел содержит примечания о сфере применения и толковании, общих требованиях и требованиях к площадке. Он показывает классификацию зданий и таблицу «приведенных значений временной нагрузки на пол». Также даны определения пролетов и нагруженных размеров.

NZS 3604 обсуждает выполнение требований Строительного кодекса, пункт B2 «Долговечность».

Предоставляет детали конструкции с чертежами и таблицами для:

• конструкции раскосов
• фундамент и каркас пола
• этажа
• стены
• сообщения
• каркас крыши
• внутренние накладки
• потолки
• дополнительная информация (нормативная)
  • требования к нагрузке на пол 3 кПа
  • снеговая нагрузка 1,5 кПа и 2,0 кПа
  • Столы-перемычки из композитных материалов
• дополнительная информация (справочная)
  • экспансивные почвы

NZS 3604 ссылается на другие стандарты, в частности, на стандарт нагрузки AS/NZS 1170 Конструктивные меры и стандарты для древесины и кирпичной кладки, такие как NZS 3602 Древесина и изделия из древесины для использования в строительстве, NZS 3603 Деревянные конструкции и NZS 4210 Каменная конструкция: материалы и мастерство.

Любые детали конструкции, не включенные в NZS 3604, требуют специальной конструкции. Точно так же любые изменения данной детали конструкции в NZS 3604 (например, различные крепления) потребуют особой конструкции.

NZS 3604:2011 можно загрузить бесплатно

В 2019 году Министерство бизнеса, инноваций и занятости спонсировало более 120 новозеландских стандартов, в том числе NZS 3604:2011 Деревянно-каркасные здания, сделав их общедоступными. Копию NZS 3604:2011 можно загрузить с веб-сайта стандартов Новой Зеландии.

NZS 3604:2011 Деревянно-каркасные здания — скачать бесплатную копию.

Индекс реактивной силы | Наука для спорта

В этой статье содержится все, что вам нужно знать об индексе реактивной силы, в том числе о том, как вы можете его проверить.

Автор Owen Walker
Последнее обновление: 16 июня 2023 г.
Чтение: 9 мин.

Резюме

Индекс реактивной силы был разработан для измерения реактивных прыжковых способностей спортсменов и определения того, как они справляются со стрессом, возникающим в результате плиометрических упражнений. Реактивная сила связана со скоростью ускорения, скоростью изменения направления и даже маневренностью. Существует множество действительных и надежных тестов, используемых для измерения индекса реактивной силы, наиболее распространенным из которых является тест на скачок с постепенным падением. Время контакта с землей в тесте индекса реактивной силы является важным параметром, который необходимо учитывать при тестировании спортсменов и особенно при интерпретации информации. Предполагается, что спортсмены должны иметь хороший уровень технического плиометрического мастерства, прежде чем они даже будут рассмотрены для тестирования.

Чтобы узнать, как проводить тест на индекс реактивной силы, нажмите здесь.

Что такое индекс реактивной силы (RSI)?

Индекс реактивной силы (RSI) был первоначально разработан как часть теста оценки силовых качеств (SQAT), разработанного Австралийским институтом спорта (1), который состоит из:

• Максимальная сила
• Скоростная прочность при высоких нагрузках (> 30 % от макс. )
• Скорость-прочность при низкой нагрузке (< 30 % от макс.)
• Скорость развития силы
• Реактивная сила (изменение движения с быстрого эксцентрического на быстрое концентрическое)
• Выполнение навыков (координация мышечных сокращений в специфических спортивных действиях)

Первоначально оно было разработано с использованием пошагового прыжка с падением (DJ) в качестве тестового упражнения, поскольку сообщалось, что это было только плиометрическое упражнение с идентифицируемым временем контакта с землей (2). С тех пор были достигнуты успехи как в исследованиях, так и в технологиях, поэтому были разработаны различные другие тесты для измерения RSI. Текущие тесты RSI включают:

1. Инкрементальный тест DJ-RSI (1) [ исходный тест ]
2. Тест на прыжок с противодействием (2)
3. Тест на группировку (2)
4. Прыжок на одной ноге (2)
5. Прыжок в приседе (2)
6. Тест на прыжок с контрдвижением гантелей (2)
7. Тест 10/5 (3)
8. Тест вертикального прыжка с отскоком
   1. Одиночный прыжок с отскоком (4)
   2. Вертикальный отскок на 10 секунд (5)
   3. Вертикальный отскок на 5 повторений (6)
   4. Вертикальный отскок на 15 повторений (7)

RSI был разработан для измерения того, как спортсмен справляется и работает во время плиометрических упражнений, путем измерения напряжения мышц и сухожилий и их реактивной способности к прыжку (8). Он демонстрирует способность спортсмена быстро переходить от эксцентрического движения к концентрическому мышечному сокращению и является выражением его динамического взрывного вертикального прыжка (1). Инкрементный DJ-RSI также можно использовать для предоставления рекомендаций по оптимальной высоте падения спортсмена для плиометрических упражнений (9).). На рис. 1 представлен наглядный пример падения производительности после заданной высоты падения — в данном случае на высоте 80 см. Это говорит о том, что «оптимальная» высота ящика спортсмена для диджея составляет 60 см.

Помимо того, что тесты RSI являются полезным маркером для измерения производительности и прогресса в тренировках, они также широко используются для измерения нервно-мышечной усталости во время периодов соревнований в командных видах спорта (10, 11).

Почему индекс реактивной силы важен для спорта?

Поскольку RSI демонстрирует способность спортсмена быстро и эффективно переходить от эксцентрического к концентрическому сокращению, он, следовательно, представляет их способность использовать цикл растяжения-сокращения и их взрывные способности во время динамических прыжков (8). Способность спортсмена быстро и эффективно выполнять цикл растяжения-сокращения важна для различных видов спорта.

Например, взлет в прыжке в длину или даже смена направления в футболе требуют от спортсмена быстрого прохождения цикла растяжения-сокращения. На самом деле было показано, что RSI тесно связан как со скоростью изменения направления, так и со скоростью ускорения (12). Вдобавок к этому недавние исследования также выявили тесную взаимосвязь между реактивной силой и атакующей и оборонительной ловкостью у австралийских футболистов (13). В результате оказывается, что реактивная сила является важным физическим качеством для ускорения, маневренности и изменения скорости направления.

Как рассчитать индекс реактивной силы

Существует три распространенных метода расчета эффективности теста RSI. Это:

1. Метод 1: RSI = высота прыжка / время контакта с землей
2. Метод 2: RSI = время полета / время контакта с землей
3. Метод 3: RSI = высота прыжка / время до отрыва

Высота прыжка – оценка изменения высоты центра масс спортсмена. Высоту прыжка лучше всего измерять, используя данные о скорости с силовой платформы. Это можно рассчитать по следующей формуле:

Высота прыжка = 9,81 * (время полета) ² / 8

Время полета — это просто общее время, в течение которого спортсмен находится в воздухе во время прыжка — от момента, когда он отрывается от пола, до момента, когда он первое касание после приземления. Это часто измеряется с помощью коврика для прыжков/контактов, однако на результаты можно легко повлиять положением тела во время взлета и приземления. Например, если спортсмен сгибает ноги во время полета, это может изменить результаты и повлиять на точность теста.

Время до отрыва включает эксцентрическую и концентрическую фазы цикла растяжения-укорочения (2).

Хотя и высота прыжка, и время полета могут быть измерены непосредственно и точно, многие профессионалы предпочитают использовать время полета, а не высоту прыжка, потому что его легче получить и он занимает меньше времени. Не имеет большого значения, какой расчет используется, поскольку высота прыжка и время полета сильно коррелируют, поскольку оба являются прямым математическим выводом (14). При использовании силовой пластины лучше использовать высоту прыжка, основанную на силе реакции земли, поскольку это было предложено для обеспечения более достоверного измерения RSI. Если силовая пластина недоступна, то использование времени полета, рассчитанного по контактному коврику, также хорошо работает и часто используется в исследовательских и практических условиях.

Валидность и надежность индекса реактивной силы

Доказано, что RSI является валидным и надежным показателем способности к реактивному прыжку, хотя важно понимать, что не существует «золотого стандарта» теста для RSI для сравнения. Тем не менее, было доказано, что следующие тесты являются действительными и надежными показателями RSI:

• Инкрементный тест DJ-RSI (15)
• Модифицированный тест RSI (2)
• Тест на одиночный вертикальный прыжок отскоком (4)
• Вертикальный прыжок отскоком на 5 повторений (6)
• Тест 10/5 (3)

Наконец, поскольку время полета и высота прыжка являются надежными показателями с сильной корреляцией, их можно с уверенностью использовать для расчета RSI.

Проблемы с индексом реактивной силы

Продолжительность времени контакта с землей

Одной из основных проблем с RSI является продолжительность времени контакта с землей в используемом тесте. Например, время контакта с землей во время диджеинга может составлять от 130 до 300 мс (16, 17). Поскольку время контакта с землей при многих спортивных движениях может быть значительно меньше этого значения (таблица 1), существуют опасения относительно способности теста фактически измерять реактивную силу, характерную для данного вида спорта.

Таким образом, использование добавочного теста DJ-RSI может быть бесполезным тестом для спринтеров, поскольку их время контакта с землей значительно меньше. В этом случае альтернативные тесты RSI, такие как 10/5, могут быть более применимы из-за более короткого времени контакта с землей и более высокой частоты прыжков. Практики должны быть хорошо осведомлены об этой проблеме при тестировании своих спортсменов и выбирать тест, который лучше соответствует требованиям их спортсменов.

Технические навыки

Это еще одна проблема, которая может повлиять как на тестирование производительности, так и на мониторинг усталости. Спортсмен с более низким техническим мастерством (т.е. качеством движений), кажется, изо всех сил пытается воспроизвести плиометрические упражнения, такие как ди-джеи. Это означает, что при тестировании спортсмена (спортсменов) существует высокая степень вариабельности результатов, что говорит о важности того, чтобы спортсмен (-ы) обладал высоким уровнем технического мастерства в плиометрических движениях до их тестирования. Хотя это всего лишь анекдотический факт, поскольку, насколько известно автору, нет исследований, подтверждающих это утверждение, информация все же ценна.

Будущие исследования

Учитывая некоторые пробелы в текущем исследовании, следующие проекты внесут ценный вклад в наше текущее понимание RSI:

• Связь между RSI и другими физическими качествами (например, максимальной скоростью и прыгучестью). )
• Время контакта с землей при различных плиометрических упражнениях, чтобы его можно было использовать для расчета RSI для движений, характерных для определенных видов спорта
• Плиометрические навыки и их влияние на производительность/изменчивость данных

Take Home Messages

• Индекс реактивной силы является мерой способности реактивного прыжка и показывает, как спортсмен справляется с плиометрическими упражнениями и выполняет их.
• В настоящее время существует пять известных действительных и надежных тестов, используемых для измерения RSI.
• RSI, по-видимому, связан с ускорением, маневренностью и скоростью изменения направления.
• Высота прыжка и время полета могут использоваться для измерения RSI.
• Время контакта с землей при тесте RSI является важным параметром для выбора теста и интерпретации результатов.
• Техническая квалификация может существенно повлиять на достоверность данных испытаний.

Ссылки

1. Янг, В. (1995). Лабораторная оценка силы спортсменов. Новое исследование по легкой атлетике . 10, стр. 88–96. [Ссылка]

2. Эббен В.П. и Петушек Э.Дж. Использование модифицированного индекса реактивной силы для оценки плиометрических показателей. J Strength Cond Res 24 (8): 1983–1987, 2010 [PubMed]

3. Харпер, Д. 2011. Тест повторных прыжков от 10 до 5. Новый тест для оценки реактивной силы. В: Студенческая конференция Британской ассоциации спортивных и физических наук, Честер. [ссылка]

4. Фланаган, Э.П., 2007 г., декабрь. Исследование медленного и быстрого цикла сокращения растяжки у бегунов и лыжников. В архиве материалов конференции ISBS (Том 1, № 1). [Ссылка]

5. ЧЕЛЛИ, С. М. и К. ДЕНИС. Сила ног и жесткость при прыжке: взаимосвязь с эффективностью спринтерского бега. Мед. науч. Спортивные упражнения, Vol. 33, № 2, 2001. С. 326–333. [ПубМед]

6. Ллойд, Р.С., Оливер, Дж.Л., Хьюз, М.Г., Уильямс, К.А. (2009 г.). Надежность и валидность полевых измерений жесткости ног и индекса реактивной силы у юношей. Журнал спортивных наук . 27(14), стр. 1565-1573. [ПубМед]

7. Хобара Х., Иноуэ К., Омуро К., Мураока Т., Каносуэ К. Фактор жесткости ног во время прыжков зависит от частоты. Eur J Appl Physiol. 2011 г., сен; 111(9):2195-201. [ПубМед]

8. Фланаган, Э.П., Эббен, В.П., и Дженсен, Р.Л. (2008). Достоверность показателя реактивной силы и времени стабилизации при прыжках в глубину. Журнал исследований силы и физической подготовки . 22 (5), стр. 1677–1682. [ПубМед]

9. Макклимонт, Д. (2003). Использование индекса реактивной силы (RSI) в качестве индикатора условий плиометрической тренировки. В: Материалы 5-й Всемирной конференции по науке и футболу. стр. 408–416. [Ссылка]

10. Кормак, С. Дж., Ньютон, Р.У., Макгиган, М.Р. и Корми, П., 2008 г. Нервно-мышечные и эндокринные реакции элитных игроков во время австралийского футбольного сезона. Междунар. Ж. Спортивная физиол. Перформ., 3(4). [ПубМед]

11. Гамильтон, Д., 2009. Прыжки с падением как показатель нервно-мышечной усталости и восстановления у элитных юных футболистов после матча турнира. Журнал австралийской силы и физической подготовки, 17 (4). [Ссылка]

12. Янг, В.Б., Миллер, И.Р. и Талпи, С.В., 2015. «Физические качества предсказывают скорость смены направления, но не ловкость в обороне в австралийском футболе». Журнал исследований силы и физической подготовки, 29(1), стр. 206-212. [ПубМед]

13. Янг, Уоррен Б.; Мюррей, Митч П. Надежность полевых испытаний ловкости в защите и нападении в австралийском футболе и взаимосвязь с реактивной силой. Журнал исследований силы и физической подготовки: после принятия: 19 мая 2016 г. [Ссылка]

14. Гарсия-Лопес, Дж. , Моранте, Дж.С., Огета-Алдай, А., и Родригес Марройо, Дж.А. Тип мата (контактный или фотоэлемент) влияет на высоту вертикального прыжка, оцениваемую по времени полета. J Strength Cond Res 27(4): 1162–1167, 2013 [PubMed]

15. Марквик В.Дж., Берд С.П., Туфано Дж.Дж., Зейтц Л.Б., Хафф Г.Г. Внутридневная надежность индекса реактивной силы, рассчитанного на основе прыжка с высоты в профессиональном мужском баскетболе. Int J Sports Physiol Perform. 2015 май; 10 (4): 482-8. [ПубМед]

16. Болл, Н.Б., Сток, К.Г., и Скарр, Дж.К. Двусторонние контактные силы реакции земли и время контакта во время плиометрических прыжков с дроп. J Strength Cond Res 24 (10): 2762–2769, 2010] [PubMed]

17. Уолш М., А. Арампацис, Ф. Шаде и Г.-П. Брюггеманн. Влияние начальной высоты прыжка с высоты и времени контакта на мощность, выполняемую работу и момент силы. J. Прочность Услов. Рез. 18(3):561–566. 2004 [ПубМед]

18. Падуло, Дж. , Аннино, Г., Д’Оттавио, С., Вернилло, Г., Смит, Л., Мильяччо, Г.М., и Тиханьи, Дж. Анализ шагов на разных склонах и скоростях в элитной спортивной ходьбе. J Strength Cond Res 27(1): 125–129, 2013 [PubMed]

19. Тейлор, М.Дж.Д., и Бенеке, Р. (2012). Весенние массовые характеристики самых быстрых людей на Земле. Международный журнал спортивной медицины , 33 (8), 667. [PubMed]

20. Лаффай, Г., Вагнер, П.П., и Томблсон, Т.И.Л. Высота прыжка с контрдвижением: гендерные и спортивные различия в переменных сила-время. J Прочность Сопротивление 28(4): 1096–1105, 2014 [PubMed]

21. Стефанишин Д. и Нигг Б. (1998) Вклад суставов нижних конечностей в механическую энергию при вертикальных прыжках с разбега и прыжках в длину с разбега. Журнал спортивных наук, 16, 177-186. [ПубМед]

Оуэн Уокер

Оуэн является основателем организации «Наука для спорта» и имеет степень магистра силовой и физической подготовки и степень бакалавра спортивной физической подготовки и реабилитации Университета Кардифф Метрополитен.