Предельные прогибы строительных конструкций
Часто при расчете строительных конструкций важно определить не только геометрические параметры сечения конструкции, но и величину прогиба конструкции с точностью до миллиметра. Дело в том, что величина прогиба для любой конструкции нормируется различными СНиПами и не должна превышать 1/250 для балок междуэтажных перекрытий, 1/200 для чердачных перекрытий и перемычек и так далее, список длинный. Когда расчет производится для себя (например строится частный дом и нужно сделать балки перекрытия или перемычки), то определять величину прогиба не обязательно, никто Вас ругать не будет, главное чтобы по несущей способности расчет был верный, но все же определить прогиб конструкции желательно. Ведь знание величины прогиба позволить более точно выбрать, например, вариант отделки потолка.
Вертикальные предельные прогибыэлементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в табл.
Вертикальные предельные прогибы fu
Нагрузки для определения вертикальных прогибов
1. Балки крановых путей под мостовые и подвесные краны, управляемые:
с пола, в том числе тельферы (тали)
От одного крана
из кабины при группах режимов работы (по ГОСТ 25546-82 ):
Физиологические и технологические
Предельные прогибы для расчета деревянных балок.
При действии нагрузки деревянные балки могут получать довольно большие прогибы, в результате которых нарушается их нормальная эксплуатация. Поэтому кроме расчетов по первой группе предельных состояний (прочность), необходимо выполнить расчет деревянных балок и по второй группе т.е. по прогибам. Расчет деревянных балок на прогиб выполняется на действие нормативных нагрузок. Нормативную нагрузку получаем разделением расчетной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Вычесление нормативной нагрузки выполнятся в сервисе расчет деревянных балок автоматически. Нормальная эксплуатация балок возможна, в случае если расчетный прогиб деревянной балки не превышает прогиб, установленный нормами. Нормативными документами установлены конструктивные и эстетико-психологические требования.
1. Конструктивные требования к прогибам деревянных балок.
Представлены в СП64.13330.2011 «ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» Таблица 19
1 Балки междуэтажных перекрытий
2 Балки чердачных перекрытий
3 Покрытия (кроме ендов):
а) прогоны, стропильные ноги
б) балки консольные
в) фермы, клееные балки (кроме консольных)
д) обрешетки, настилы
4 Несущие элементы ендов
Предельные прогибы
Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в таблице Д.1. Требования к зазорам между смежными элементами приведены в Д.1.6 приложения Д.1.
| Элементы конструкций | Предъявляемые требования | Вертикальные предельные прогибы fu | Нагрузки для определения вертикальных прогибов |
| 1 Балки крановых путей подмостовые и подвесные краны, управляемые: | |||
| с пола, в том числе тельферы (тали) | Технологические | l/250 | От одного крана |
| из кабины при группах режимов работы: | Физиологические и технологические | ||
| 1К — 6К | l/400 | То же | |
| 7К | l/500 | » | |
| 8К | l/600 | » | |
| 2 Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов): | |||
| а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м: | Эстетико-психологические | Постоянные и длительные | |
| l ≤ 1 | l/120 | ||
| l = 3 | l/150 | ||
| l = 6 | l/200 | ||
| l = 24 (12) | l/250 | ||
| l ≥ 36 (24) | l/300 | ||
| б) покрытий и перекрытий при наличии перегородок под ними | Конструктивные | Принимаются в соответствии с приложением Д.1 | Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположенными под элементами |
| в) покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых: | |||
| с пола | Технологические | l/300 или a/150 (меньшее из двух) |
Кратковременные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (тали) на одном пути |
| из кабины | Физиологические | l/400 или a/200 (меньшее из двух) |
От одного крана или тельфера (тали) на одном пути |
| г) перекрытий, подверженных действию: | Физиологические и технологические | l/350 | Наиболее неблагоприятное из следующих двух значений: |
| перемещаемых грузов, материалов, узлов и элементов оборудования и других подвижных нагрузок (в том числе при безрельсовом напольном транспорте) | 0,7 полных нормативных значений кратковременных нагрузок на перекрытие или нагрузки от одного транспортного средства | ||
| нагрузок от рельсового транспорта: | |||
| узкоколейного | l/400 | От одного состава вагонов (или одной напольной машины) на одном пути | |
| ширококолейного | l/500 | То же | |
| д) покрытий и перекрытий автостоянок в зданиях, при пролете l, м: | Физиологические и технологические | Постоянные и длительные | |
| l = 6 | l/200 | ||
| l = 12 | l/250 | ||
| l ≥ 24 | l/300 | ||
| 3 Элементы лестниц (марши, площадки, косоуры), балконов, лоджий | Эстетико-психологические | Те же, что в позиции 2, а | |
| Физиологические | Определяются в соответствии с Д.2.2 | ||
| 4 Плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу которых не препятствуют смежные элементы | То же | 0,7 мм | Сосредоточенная нагрузка 1 кН в середине пролета |
| 5 Перемычки и навесные стеновые панели над оконными и дверными проемами (ригели и прогоны остекления) | Конструктивные | l/200 | Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами и оконным или дверным заполнением, расположенным под элементами |
| Эстетико-психологические | Те же, что в позиции 2, а | ||
| Обозначения, принятые в таблице Д.1: | |||
l — расчетный пролет элемента конструкции:
а — шаг балок или ферм, к которым крепятся подвесные крановые пути.
1 Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет.
2 Для промежуточных значений l в позиции 2, а предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией, учитывая требования Д.1.7 приложения Д.
3 В позиции 2, а цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте помещений до 6 м включительно.
4 Особенности вычисления прогибов по позиции 2, г указаны в Д.1.8 приложения Д.
Д.2.2 Предельные прогибы (физиологические)
Предельные прогибы элементов перекрытий (балок, ригелей, плит), лестниц, балконов, лоджий, помещений жилых и общественных зданий, а также бытовых помещений производственных зданий исходя из физиологических требований следует определять по формуле
(Д.1)
где g — ускорение свободного падения;
р — нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания, принимаемое по таблице Д.2;
р1 — пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия, принимаемое по таблице Д.2;
q — нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опирающихся на него конструкций;
n — частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по таблице Д.2;
b — коэффициент, принимаемый по таблице Д.2.
| Помещения, принимаемые по таблице 8.3 | р, кПа | р1, кПа | n, Гц | b |
| Позиции 1, 2, кроме классных и бытовых |
Позиции 4, б — г, кроме танцевальных
Q — вес одного человека, принимаемый равным 0,8 кН;
α — коэффициент, принимаемый равным 1,0 для элементов, рассчитываемых по балочной схеме, 0,5 — в остальных случаях (например, при опирании плит по трем или четырем сторонам);
а — шаг балок, ригелей, ширина плит (настилов), м;
Прогибы следует определять от суммы нагрузок φ1р + р1 + q, где φ1 — коэффициент, определяемый по формуле (8.1).
Д.2.3 Горизонтальные предельные прогибы колонн
и тормозных конструкций от крановых нагрузок
Д.2.3.1 Горизонтальные предельные прогибы колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм), следует принимать по таблице Д.3, но не менее 6 мм.
Прогибы следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.
| Группы режимов работы кранов | Предельные прогибы fu | ||
| колонн | балок крановых путей и тормозных конструкций, зданий и крановых эстакад (крытых и открытых) | ||
| зданий и крытых крановых эстакад | открытых крановых эстакад | ||
| 1К — 3К | h/500 | h/1500 | l/500 |
| 4К — 6К | h/1000 | h/2000 | l/1000 |
| 7К — 8К | h/2000 | h/2500 | l/2000 |
| Обозначения, принятые в таблице Д.3: | |||
h — высота от верха фундамента до головки кранового рельса (для одноэтажных зданий, крытых и открытых крановых эстакад) или расстояние от оси ригеля перекрытия до головки кранового рельса (для верхних этажей многоэтажных зданий);
Д.2.3.2 Горизонтальные предельные сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными 20 мм.
Д.2.4 Горизонтальные предельные перемещения и прогибы зданий,
отдельных элементов конструкций и опор конвейерных галерей
от ветровой нагрузки, крена фундаментов
и температурных климатических воздействий
Д.2.4.1 Горизонтальные предельные перемещения зданий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований (обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами), приведены в таблице Д.4. Указания по определению перемещений приведены в Д.1.9 приложения Д.
Горизонтальные перемещения зданий следует определять с учетом крена (неравномерных осадок) фундаментов. При этом нагрузки от веса оборудования, мебели, людей, складируемых материалов и изделий следует учитывать только при сплошном равномерном загружении всех перекрытий многоэтажных зданий этими нагрузками (с учетом их снижения в зависимости от числа этажей), за исключением случаев, при которых по условиям нормальной эксплуатации предусматривается иное загружение.
Для зданий высотой до 40 м (и опор конвейерных галерей любой высоты), расположенных в ветровых районах I — IV, крен фундаментов, вызываемый ветровой нагрузкой, допускается не учитывать.
| Здания, стены и перегородки | Крепление стен и перегородок к каркасу здания | Предельные перемещения fu |
| 1 Многоэтажные здания | Любое | h/500 |
| 2 Один этаж многоэтажных зданий: | Податливое | hs/300 |
| а) стены и перегородки из кирпича, гипсобетона, железобетонных панелей | Жесткое | hs/500 |
| б) стены, облицованные естественным камнем, из керамических блоков | » | hs/700 |
| 3 Одноэтажные здания (с самонесущими стенами) высотой этажа м: | ||
| hs ≤ 6 | Податливое | hs/120 |
| hs = 15 | hs/200 | |
| hs ≥ 30 | hs/300 | |
| Обозначения, принятые в таблице Д.4; | ||
h — высота многоэтажных зданий, равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля покрытия;
hs — высота этажа в одноэтажных зданиях, равная расстоянию от верха фундамента до низа стропильных конструкций; в многоэтажных зданиях; для нижнего этажа — равная расстоянию от верха фундамента до оси ригеля перекрытия: для остальных этажей — равная расстоянию между осями смежных ригелей.
1 Для промежуточных значений hs (по позиции 3) горизонтальные предельные перемещения следует определять линейной интерполяцией.
2 Для верхних этажей многоэтажных зданий, проектируемых с использованием элементов покрытий одноэтажных зданий, горизонтальные предельные перемещения следует принимать такими же, как и для одноэтажных зданий. При этом высота верхнего этажа hsпринимается от оси ригеля междуэтажного перекрытая до низа стропильных конструкций.
3 К податливым креплениям относятся крепления стен или перегородок к каркасу, не препятствующие смешению каркаса (без передачи на стены или перегородки усилий, способных вызвать повреждения конструктивных элементов); к жестким — крепления, препятствующие взаимным смещениям каркаса, стен или перегородок.
Д.2.4.2 Для 2-го предельного состояния горизонтальные перемещения бескаркасных зданий от ветровых нагрузок не ограничиваются.
Д.2.4.3 Горизонтальные предельные прогибы стоек и ригелей фахверка, а также навесных стеновых панелей от ветровой нагрузки, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными l/200, где l — расчетный пролет стоек или панелей.
Д.2.4.4 Горизонтальные предельные прогибы опор конвейерных галерей от ветровых нагрузок, ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными h/250, где h — высота опор от верха фундамента до низа ферм или балок.
Д.2.4.5 Горизонтальные предельные прогибы колонн (стоек) каркасных зданий от температурных климатических и усадочных воздействии следует принимать равными:
hs/150 — при стенах и перегородках из кирпича, гипсобетона, железобетона и навесных панелей;
hs/200 — при стенах, облицованных естественным камнем, из керамических блоков, из стекла (витражи), где hs — высота этажа, а для одноэтажных зданий с мостовыми кранами — высота от верха фундамента до низа балок кранового пути.
При этом температурные воздействия следует принимать без учета суточных колебаний температур наружного воздуха и перепада температур от солнечной радиации.
При определении горизонтальных прогибов от температурных климатических и усадочных воздействий их значения не следует суммировать с прогибами от ветровых нагрузок и от крена фундаментов.
Д.2.5 Предельные выгибы элементов междуэтажных перекрытий
от усилий предварительного обжатия
Предельные выгибы fu элементов междуэтажных перекрытий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными 15 мм при l ≤ 3 м и 40 мм — при l ≥ 12 м (для промежуточных значений lпредельные выгибы следует определять линейной интерполяцией).
Выгибы f следует определять от усилий предварительного обжатия, собственного веса элементов перекрытий и веса пола.
Согласно: СП 20.13330.2011 (Не действует):
Е.2 Предельные прогибы
Е.2.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций
Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в таблице Е.1. Требования к зазорам между смежными элементами приведены в Е.1.6 приложения Е.1.
Е.2.2 Предельные прогибы (физиологические)
Предельные прогибы элементов перекрытий (балок, ригелей, плит), лестниц, балконов, лоджий, помещений жилых и общественных зданий, а также бытовых помещений производственных зданий исходя из физиологических требований следует определять по формуле
где g — ускорение свободного падения;
р — нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания, принимаемое по таблице Е.2;
р1 — пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия, принимаемое по таблице Е.2;
q — нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опирающихся на него конструкций;
п — частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по таблице Е.2;
b — коэффициент, принимаемый по таблице Е.2.
Прогибы следует определять от суммы нагрузок j1p + р1 + q, где j1 — коэффициент, определяемый по формуле (8.1).
Е.2.3 Горизонтальные предельные прогибы колонн и тормозных конструкций от крановых нагрузок
Е.2.3.1 Горизонтальные предельные прогибы колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм) следует принимать по таблице Е.3, но не менее 6 мм.
Прогибы следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.
Е.2.3.2 Горизонтальные предельные сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными 20 мм.
Е.2.4 Горизонтальные предельные перемещения и прогибы зданий, отдельных элементов конструкций и опор конвейерных галерей от ветровой нагрузки, крена фундаментов и температурных климатических воздействий
Е.2.4.1 Горизонтальные предельные перемещения зданий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований (обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами), приведены в таблице Е.4. Указания по определению перемещений приведены в Е.1.9 приложения Е.
Горизонтальные перемещения зданий следует определять с учетом крена (неравномерных осадок) фундаментов. При этом нагрузки от веса оборудования, мебели, людей, складируемых материалов и изделий следует учитывать только при сплошном равномерном загружении всех перекрытий многоэтажных зданий этими нагрузками (с учетом их снижения в зависимости от числа этажей), за исключением случаев, при которых по условиям нормальной эксплуатации предусматривается иное загружение.
Для зданий высотой до 40 м (и опор конвейерных галерей любой высоты), расположенных в ветровых районах I-IV, крен фундаментов, вызываемый ветровой нагрузкой, допускается не учитывать.
допустимый прогиб балки
Подскажите пожалуйста чайнику допустимый прогиб 6-метровых балок.
Строение — птичник постройки конца 60-х.
Изгиб весьма заметен на глаз. Думаю 3-4см, точно пока не меряли.
Трещин в балках нет.
На стыке балок (шов в месте опирания на столб) отчетливые вертикальная трещина расширяющаяся к верху до ~1-2мм.
По всей видимости старая, так как замазана древней известкой.
По ребристым плитам перекрытия стяжка+утеплитель+рубероид.
Некоторые плиты перекрытия тоже чуть прогибаются.
Стоит ли озаботится данной ситуацией или такие прогибы это норма?
[ATTACH]1151673664.jpg[/ATTACH]
Просмотров: 48418
| Озадаченный |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Озадаченный |
Регистрация: 29.03.2005
Сообщений: 12,968
Уважаемый Озабоченный .
Вот таблица из СНиП нагрузки и воздействия.
[ATTACH]1151674630.rar[/ATTACH]
__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.
Регистрация: 18.03.2006
Сообщений: 1,501
Сообщение от Озадаченный
Подскажите пожалуйста чайнику допустимый прогиб 6-метровых балок. Строение — птичник постройки конца 60-х.
Изгиб весьма заметен на глаз. Думаю 3-4см
Трещин в балках нет.На стыке балок вертикальная трещина расширяющаяся к верху до ~1-2мм.
Озадаченный
Если Вы не строитель: 3см — это максимальный прогиб такой балки. Трещина на стыке балок — вещь нормальная, она появилась от поворота торца, от темперамерных деформаций. Главное, что нет трещин в самих балках.
Если Вы строитель: то советую почаще открывать СНиПы.
Регистрация: 30.06.2006
Сообщений: 2
Всем спасибо за информацию.
Я не строитель, я новый владелец этого сарая.
Померяли сегодня прогибы точнее — некоторые балки на пределе 3см.
А некоторые вообще без прогиба почти. Странно.
Видимо придется облегчать и переделывать сильно протекающую кровлю.
Там стяжка и древний утеплитель (что-то типа соломы или стружек пресованных) сильно отсырели. Бетон тоже влажный.
| Озадаченный |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Озадаченный |
Регистрация: 06.01.2006
Сообщений: 1,982
Во-во. И промерзнет зимой, и вес лишний. Выкинуть все и заменить современными материалами!
Регистрация: 04.12.2005
Нижневартовск
Сообщений: 49
Сообщение от Аshаs-ка
Во-во. И промерзнет зимой, и вес лишний. Выкинуть все и заменить современными материалами!
Да и балочки прогнувшиеся «подтянуть» не помешает, и на снимке (может оптический обман) видны отклонения колонн от вертикальных осей. Тут тоже внимательно посмотри. А на балках в местах опирания смотри трещины, вверх идущие по диагонали к центру балки , чтоб видно было смойте побелку и окраску, если есть такой прогиб, то трещины тоже должны быть. Не постесняйся найми специалистов они тебе и отчет сделают и проект усиления. И будешь спать спокойно, даже под этими балками.
Регистрация: 30.03.2012
Украина, Чернигов
Сообщений: 57
подскажите по какому документу определить допустимый прогиб аналогичной 6 м балки, состоящей из двух 16 швеллеров сваренных в коробочку
| Веня Кашкин |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Веня Кашкин |
Регистрация: 19.04.2008
Сообщений: 277
в случае чернигова по ДСТУ Б В.1.2-3 2006 Прогибы и перемещения
Регистрация: 15.09.2010
Сообщений: 1,287
Сообщение от Romka
3см — это максимальный прогиб такой балки
А есть самый хардовый способ определения «допускаемого сверхпрогиба»: f=5/24*R*L^2/(E*h)
R — расчётное сопротивление
L — пролёт
E — модуль упругости
h — высота балки
Но фи балочное должно быть =1, опирание шарнирное и нагрузка равномерно распределённая.
Регистрация: 19.04.2008
Сообщений: 277
Сообщение от kulvazab
есть самый хардовый способ определения «допускаемого сверхпрогиба»:
Регистрация: 15.09.2010
Сообщений: 1,287
Вот те здрасьте, а сами-то.
Просто бывает иногда ситуёвина обратная: пролёт и прогиб померить можно, высоту балки тоже. А больше ни черта неизвестно. И сделать ничего нельзя. Надо только быстро решить: сматываться или нет из данного помещения.
Регистрация: 19.04.2008
Сообщений: 277
Сообщение от kulvazab
Вот те здрасьте, а сами-то.
а сами то . ну что же, обратимся к истории . итак, сравним даты моих и ваших постов (вопрос-ответ) . надеюсь, дальнейшие комментарии излишни?)
Сообщение от kulvazab
Просто бывает иногда ситуёвина обратная: пролёт и прогиб померить можно, высоту балки тоже. А больше ни черта неизвестно. И сделать ничего нельзя. Надо только быстро решить: сматываться или нет из данного помещения.
А голова для чего. неужто запомнить магические соотношения 1/120 . 1/300 так сложно. Или проще определить расчетное сопротивление стали, модуль упругости, фи балочное, закрепление и характер приложения нагрузки да еще и формулу както надо помнить??))) — как по мне пользоваться данной формулой «в полевых условиях» равносильно удалению гланд через задний проход
Последний раз редактировалось niisk, 20.11.2012 в 15:18 .
Регистрация: 15.09.2010
Сообщений: 1,287
Сообщение от niisk
сравним даты моих и ваших постов
Сообщение от niisk
дальнейшие комментарии излишни?)
Излишни, излишни, сдаюсь. Просто «хардовый способ» показывает по прогибу, что материал на пределе по расчётному сопротивлению. Недавно был удивлён, что государственная обследовательская контора не пользуется таким простым крестьянским методом. Они сначала замеряют профиль, потом мучительно долго определяют какой это сортамент, потом ищут данный сортамент, выписывают оттуда W, потом каким-то непостижимым образом считают нагрузку, потом считают момент, потом считают напряжение, потом сравнивают сигму с Ry. Я и подумал вдруг пригодится кому. Просто в некоторых ветках вопросы задают несложные, значит, люди начинающие. Ну, и подсказал, чтоб не ходили тёмными лесами. Никто же наверняка не может сразу сказать, что имеет в виду неизвестный человек, употребляя термин «предельный прогиб». Может, там уже не до «эстетически-психологических ощущений». Может, мистер Икс хочет проверить, что ему балка по балде не въедет.