Коэффициенты надежности при сборе нагрузок

В выполненном ранее сборе нагрузок мы просуммировали веса строительных материалов, составляющих конструкцию, и добавили значение предполагаемой полезной нагрузки.

Наименование нагрузки Нормативная в кг/кв. м Коэффициент Расчетная в кг/кв. м
Ламинат 8    
Подложка 0,6    
Фанера 7,8    
Брус 75 х 40 мм с шагом 508 мм 2,95    
Дощатый настил 40 мм 20    
Дощатый настил 25 мм. 12,5 кг 12,5    
Каркас ГКЛ. 5 кг 5    
Лист ГКЛ 9,5 мм. 7,5 кг 7,5    
Шпатлевка. 3кг 3    
Краска 2кг 2    
Полезная нагрузка 150    
Итого: 219,35    

Полученная сумма называется нормативной нагрузкой. Она используется в расчетах для определения изгибов, прогибов, деформаций конструкции. А вот для определения прочности, нормативную нагрузку использовать нельзя, и вот почему.

Допустим, на основании расчета мы определили что балка сечением 10х20 см выдержит подсчитанную нагрузку. При этом, запас прочности примерно равен нулю. Это значит что при превышении нагрузки хотябы на 1 кг/м балка разрушится. Но, что если дощатый настил по факту оказался толщиной не 40 мм, а 41. Тогда значение нагрузки уже будет превышать рассчетное. Если по каждому материалу в составе перекрытия будет превышение, то, в итоге, фактическое значение нагрузки может отличаться от теоретического на 5-10 %. И если при расчете прогиба, который ограничивается исходя их эксплуатационных и эстетических требований, превышение допустимо (например, балка прогнется в середине пролета на 21 мм вместо 20), то при расчете конструкции на прочность, подобные явления нужно учитывать, иначе, случится обрушение.

Для того чтобы учесть "случайные" отклонения значений при сборе нагрузок, в СНиПе "Нагрузки и воздействия" прописаны методики увеличения значений за счет специальных коэффициентов. Что касается веса строительных конструкций, нужно определять расчетную нагрузку умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке из таблицы 7.1 СНиПа.

Конструкции сооружений и вид грунтов

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Конструкции

 

Металлические, за исключением случаев, указанных в 7.3

1,05

Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные

1,1

Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые:

 

в заводских условиях

1,2

на строительной площадке

1,3

Грунты

 

В природном залегании

1,1

На строительной площадке

1,15

Примечание. При определении нагрузок от грунта следует учитывать нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных средств, передаваемые на грунт.

Считаем по порядку.

  1. Ламинат.
    Нормативная нагрузка 8 кг/кв. м
    Коэффициент (отделочный слой, выполненный в заводских условиях) 1,2
    Расчетная нагрузка 8 х 1,2 = 9,6 кг/кв. м
  2. Подложка.
    Нормативная 0,6 кг/кв. м
    Коэффициент 1,2
    Расчетная 0,6 х 1,2 = 0,72 кг/кв. м
  3. Фанера.
    Нормативная 7,8
    Коэффициент 1,2
    Расчетная 7,8 х 1,2 = 9,36 кг/кв. м
  4. Брус. 2,95 х 1,1 = 3,25 кг/кв. м
  5. Дощатый настил 40 мм. 20 х 1,1 = 22 кг/кв. м
  6. Дощатый настил 25 мм. 12,5 х 1,1 = 13,75 кг/кв. м
  7. Каркас ГКЛ. 5 х 1,05 = 5,25 кг/кв. м
  8. Лист ГКЛ 9,5 мм. 7,5 х 1,2 = 9 кг/кв. м
  9. Шпатлевка. 3 х 1,3 = 3,9 кг/кв. м
  10. Краска. 2 х 1,3 = 2,6 кг/кв. м

Последнее значение нормативной нагрузки - полезная нагрузка в жилых помещениях 150 кг/кв. м. В пункте 8.2.2 СНиПа на этот случай указано принимать коэффициент надежности равный 1,3 для нагрузки менее 2 кПа (что примерно 200 кг/кв. м) и 1,2 для нагрузки более 2 кПа.

Получается 150 х 1,3 = 195 кг/кв. м.

Заполняем пустые ячейки в таблице.

 

Наименование нагрузки Нормативная в кг/кв. м Коэффициент Расчетная в кг/кв. м
Ламинат 8 1,2 9,6
Подложка 0,6 1,2 0,72
Фанера 7,8 1,2 9,36
Брус 75 х 40 мм с шагом 508 мм 2,95 1,1 3,25
Дощатый настил 40 мм 20 1,1 22
Дощатый настил 25 мм. 12,5 кг 12,5 1,1 13,75
Каркас ГКЛ. 5 кг 5 1,05 5,25
Лист ГКЛ 9,5 мм. 7,5 кг 7,5 1,2 9
Шпатлевка. 3кг 3 1,3 3,9
Краска 2кг 2 1,3 2,6
Полезная нагрузка 150 1,3 195
Итого: 219,35   274,43

В итоге, мы получили второе значение нагрузки - расчетное. Для определения прогиба нужно использовать нормативную нагрузку - 219,35 кг/кв. м, а для определения прочности необходимо использовать повышенную соответствующими коэффициентами расчетную нагрузку 274,43 кг/кв. м.

Статьи, калькуляторы, примеры расчётов и проектирования.