Нагрузка на перекрытие
Этот раздел довольно плотно пересекается с информацией в статье про классификацию нагрузок, но имеет более конкретную цель и описывает специфические коэффициенты, не упоминавшиеся в указанной статье. Основу этой статьи составляет актуализированный СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» и EN 1991-1-1 «Удельный вес, постоянные и временные нагрузки».
Равномерно распределённая нагрузка
В статье про классификацию нагрузок мы уже определили, что все нагрузки, не являющиеся неотъемлемой частью здания, являются временными. Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на перекрытия, лестницы и полы на грунтах приведены в таблице ниже:
Расчётное значение нагрузки qр следует определять как произведение её нормативного значения на коэффициент надёжности по нагрузке:
qр = qн · φ1 (2) · φ3 (4) · γf
где qн берётся из таблицы выше,
γf — коэффициент надёжности по нагрузке, который зависит от самой величины qн следующим образом:
γf = 1,3 при полном нормативном значении менее 2 кПа;
γf = 1,2 при полном нормативном значении 2 кПа и более;
γf = 1,0 при расчёте по предельным состояниям 2-й группы (на прогиб)
Коэффициенты грузовой площади φ1 и φ2
При расчете балок, ригелей, плит, стен, колонн и фундаментов, воспринимающих нагрузки от одного перекрытия, нормативные значения нагрузок, указанные в таблице, допускается снижать в зависимости от грузовой площади А, с которой передаются нагрузки на рассчитываемый элемент, умножением на коэффициент φ1 или φ2, равный:
для помещений, указанных в таблице в позициях 1, 2, 12а (при А > A1 = 9 м²)
φ1 = 0,4 + 0,6 / √(А/А1)для помещений, указанных в таблице в позициях 4, 11, 12б (при А > A2 = 36 м²)
φ2 = 0,5 + 0,5 / √(А/А1)
Коэффициенты сочетания нагрузок φ3 и φ4
При расчёте нагрузок на стены, колонны и фундаменты воспринимающие нагрузки от двух и более перекрытий (фактически — это любой дом, например: один этаж и чердак или мансарда), полные нормативные значения нагрузок, указанные в таблице в пунктах 1, 2, 3, 11, 12а и 12б допускается снижать умножением на коэффициенты сочетания φ3 или φ4:
для помещений, указанных в таблице в позициях 1, 2, 12а
φ3 = 0,4 + (φ1 — 0,4) / √nдля помещений, указанных в таблице в позициях 3, 11, 12б
φ3 = 0,5 + (φ2 — 0,5) / √n
где n — общее число перекрытий.
Пример
Для примера посчитаем расчётную нагрузку на перекрытие большой комнаты размером 6 х 7 м² дома с чердаком. Поскольку мы говорим об обычном жилом доме, то для нас в подавляющем большинстве случаев нужен только первый пункт таблицы (за исключением, пожалуй, чердачных помещений). Нормативная нагрузка, вычисленная и утвердившаяся за десятилетия, а то и столетия документированной строительной практики составляет qн = 1,5 кПа (≈153 кг/м²).
Если мы считаем нагрузку, чтобы посчитать прочность балок этого перекрытия:
учитываем коэффициент надёжности — поскольку нагрузка менее 2 кПа, то коэффициент составит γf = 1,3
т.к. площадь > 9 м², коэффициент грузовой площади φ1 = 0,4 + 0,6 / √(6·7/9) = 0,68
коэффициент сочетания нагрузок не учитываем, т.к. не те расчётные условия φ3 = 1
Итого, расчётная нагрузка: qр = 1,5 · 0,68 · 1 · 1,3 = 1,33 кПа.
Если мы считаем нагрузку, чтобы вычислить прогиб балок этого перекрытия:
коэффициент надёжности мы не учитываем: γf = 1
т.к. площадь > 9 м², коэффициент грузовой площади φ1 = 0,4 + 0,6 / √(6·7/9) = 0,68
коэффициент сочетания нагрузок не учитываем, т.к. не те расчётные условия φ3 = 1
Итого, расчётная нагрузка: qр = 1,5 · 0,68 · 1 · 1 = 1,02 кПа.
Если мы считаем нагрузку, чтобы вычислить нагрузку на фундамент для расчёта по несущей способности:
учитываем коэффициент надёжности — поскольку нагрузка менее 2 кПа, то коэффициент составит γf = 1,3
т.к. площадь > 9 м², коэффициент грузовой площади φ1 = 0,4 + 0,6 / √(6·7/9) = 0,68
учитываем коэффициент сочетания нагрузок φ3 = 0,4 + (0,68 — 0,4) / √2 = 0,6
Итого, расчётная нагрузка: qр = 1,5 · 0,68 · 0,6 · 1,3 = 0,8 кПа.
Если мы считаем нагрузку, чтобы вычислить нагрузку на фундамент для расчёта по деформациям:
учитываем коэффициент надёжности — поскольку нагрузка менее 2 кПа, то коэффициент составит γf = 1,3
т. к. площадь > 9 м², коэффициент грузовой площади φ1 = 0,4 + 0,6 / √(6·7/9) = 0,68
учитываем коэффициент сочетания нагрузок φ3 = 0,4 + (0,68 — 0,4) / √2 = 0,6
нагрузка в здесь относится к длительному классу, а значит используем пониженное значение qн=qн * 0,35
Итого, расчётная нагрузка: qр = 1,5 · 0,35 · 0,68 · 0,6 · 1,3 = 0,28 кПа.
Эти значения нельзя принимать для любого помещения, так как они зависят от площади этого помещения.
Может возникнуть вопрос, почему для расчёта фундамента оказалась самая маленькая величина нагрузки? Ответ лежит в области теории вероятностей. Дело в том, что статистически вы весьма вероятно сможете нагрузить перекрытие в некоторых местах так, чтобы получилась нагрузка 150 кг/м². Поэтому для расчёта прочности балок применяется максимальная величина нагрузки. Но очень маловероятно, что вы сможете нагрузить всю площадь комнаты такой нагрузкой, ведь иначе вам понадобится затащить в комнату 6,3 тонны всякого барахла! Этот эффект учитывает коэффициент грузовой площади.
Однако, если рассчитываемая комната имеет небольшую площадь, то заполнить её барахлом доверху оказывается немного проще, что находит отражение в величинах коэффициентов. Так, для комнаты площадью не более 9 м² φ1=1. Расчётные нагрузки для такой комнаты будут выглядеть соответственно так:
Для расчёта прочности балок: qр = 1,5 · 1 · 1 · 1,3 = 1,95 кПа
Для расчёта прогиба балок: qр = 1,5 · 1 · 1 · 1 = 1,5 кПа
Для расчёта фундамента по несущей способности: qр = 1,5 · 1 · 0,82 · 1,3 = 1,6 кПа.
Для расчёта фундамента по деформациям: qр = 1,5 · 0,35 · 1 · 0,82 · 1,3 = 0,56 кПа.
Важно напомнить, что это нагрузка только временная! Для расчёта нагрузки на фундамент или на ту же балку перекрытия необходимо добавлять постоянную составляющую (собственный вес перекрытия)!
Сбор нагрузок на перекрытие и балку
Сбор нагрузок производится всегда, когда нужно рассчитать несущую способность строительных конструкций. В частности, для перекрытий нагрузки собираются с целью определения толщины, шага и сечения арматуры железобетонного перекрытия, сечения и шага балок деревянного перекрытия, вида, шага и номера металлических балок (швеллер, двутавр и т. д.).
Сбор нагрузок производится с учетом требований СНиПа 2.01.07-85* (или по новому СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].
Данное мероприятие для перекрытия жилого дома включает в себя следующую последовательность:
1. Определение веса «пирога» перекрытия.
В «пирог» входят: ограждающие конструкции (например, монолитная железобетонная плита), теплоизоляционные и пароизоляционные материалы, выравнивающие материалы (например, стяжка или наливной пол), покрытие пола (линолеум, паркет, ламинат и т.д.).
Для определения веса того или иного слоя нужно знать плотность материала и его толщину.
2. Определение временной нагрузки.
К временным нагрузкам относятся мебель, техника, люди, животные, т.е. все то, что способно двигаться или переставляться местами. Их нормативные значения можно найти в таблице 8.3. [1]. Например, для квартир жилых домов нормативное значение равномерно распределенной нагрузки составляет 150 кг/м2.
3. Определение расчетной нагрузки.
Делается это с помощью коэффициентов надежности по нагрузки, которые можно найти в том же СНиПе. Для веса строительных конструкций и грунтов — это таблица 7.1 [1]. Что касается равномерно распределенной временной нагрузки и нагрузки от материалов, то здесь коэффициент надежности берется в зависимости от нормативного значения по пункту 8.2.2 [1]. Так, по нему, если вес составляет менее 200 кг/м2 коэффициент равен 1,3, если равен или более 200 кг/м2 — 1,2. Также данный пункт регламентирует значение нормативной нагрузки от веса перегородок, которая должна равняться не менее 50 кг/м2.
4. Сложение.
В конце необходимо сложить все расчетные и нормативные значения с целью определения общего значения для дальнейшего использования их в расчете на несущую способность.
В случае сбора нагрузок на балку ситуация та же. Только после получения конечных значений их нужно будет преобразовать из кг/м2 в кг/м. Делается это с помощью умножения общей расчетной или нормативной нагрузки на величину пролета.
Для того, чтобы материал был более понятен, рассмотрим два примера. В первом примере соберем нагрузки на перекрытие, а во втором на балку.
А после рассмотрения примеров с целью экономии времени можно воспользоваться специальным калькулятором. Он позволяет в режиме онлайн собрать нагрузки на перекрытие, стены и балки перекрытия.
Пример 1. Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.Имеется перекрытие, состоящее из следующих слоев:
1. Многопустотная железобетонная плита — 220 мм.
2. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) — 30 мм.
3. Утепленный линолеум.
На перекрытие опирается одна кирпичная перегородка.
Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) перекрытия. Для наглядности весь процесс сбора нагрузок произведем в таблице.
Вид нагрузки | Норм. |
Коэф. | Расч. |
Постоянные нагрузки: — железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм— цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм — утепленный линолеум — перегородки Временные нагрузки: — жилые помещения |
290 кг/м2
54 кг/м2 5 кг/м2 50 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1
1,3 1,3 1,1
1,3 |
319 кг/м2
70,2 кг/м2 6,5 кг/м2 55 кг/м2
195 кг/м2 |
ИТОГО | 549 кг/м2 | 645,7 кг/м2 |
Имеется перекрытие, которое опирается на деревянные балки, состоящее из следующих слоев:
1. Доска из сосны (ρ=520 кг/м3) — 40 мм.
2. Линолеум.
Шаг деревянных балок — 600 мм.
Также на перекрытие опирается перегородка из гипсокартонных листов.
Определение нагрузок на балку производится в два этапа:
1 этап — составляем таблицу, как описано выше, т.е. определяем нагрузки, действующие на 1 м2.
2 этап — преобразовываем нагрузки из 1кг/м2 в 1 кг/п.м.
Вид нагрузки | Норм. |
Коэф. | Расч. |
Постоянные нагрузки: — дощатый пол из сосны (ρ=520 кг/м3) толщиной 40 мм — линолеум — перегородки Временные нагрузки: — жилые помещения |
20,8 кг/м2
50 кг/м2
150 кг/м2 |
1,1
1,1
1,3 |
22,9 кг/м2
55 кг/м2
195 кг/м2 |
ИТОГО | 225,8 кг/м2 | 279,4 кг/м2 |
Определение нормативной нагрузки на балку:
qнорм = 225,8кг/м2*(0,3м+0,3м) = 135,48 кг/м.
Определение расчетной нагрузки на балку:
qрасч = 279,4кг/м2*(0,3м+0,3м) = 167,64 кг/м.
Поделиться статьей с друзьями:
Добавить комментарий
Что такое контейнер с напольной загрузкой?
Контейнер с напольной загрузкой — это транспортный контейнер, загруженный грузом с пола вверх без использования транспортировочного поддона.
Другими словами, контейнер с напольной загрузкой — это транспортный контейнер, в котором весь груз уложен на пол, а не на деревянный поддон.
Почти каждая единица груза, крупнее посылки Amazon, загружается с использованием транспортировочного поддона. Транспортировочные поддоны позволяют погрузочно-разгрузочным бригадам использовать вилочные погрузчики и домкраты для поддонов, чтобы легко перемещать, загружать и организовывать грузы.
Однако транспортировочные поддоны тяжелые. Они добавляют грузу вес и объем, что, в свою очередь, обходится дороже.
Нагрузка на пол по сравнению с
на поддонахБольшинство грузоотправителей ограничено либо загрузкой на пол, либо загрузкой на поддонах из-за конкретных ограничений на доставку, наложенных на их груз. Компании, которая отправляет грузы, состоящие из стеклянных компонентов, не рекомендуется загружать транспортные контейнеры на пол из-за вероятности их поломки.
Однако более прочный класс груза, такой как бывшие в употреблении шины, не требует таких мер предосторожности и может быть загружен от пола до потолка практически в любом транспортном контейнере.
Нагрузка на пол менее распространена и более сложна, чем другие методы нагрузки. Грузы, загруженные на пол, должны быть тщательно отсортированы и загружены в контейнер вручную.
Грузоотправителям рекомендуется ознакомиться с Национальной классификацией грузовых автомобилей, чтобы подтвердить грузовой класс своих отправлений и определить, подходит ли для их груза загрузка на пол.
В противном случае грузоотправитель рискует нанять перевозчика, который не имеет надлежащего оборудования для перевозки груза с напольной загрузкой.
На самом деле, большинство грузоотправителей и многие перевозчики отказываются отгружать, перевозить или загружать грузы с напольной загрузкой из-за дополнительного уровня ответственности, связанного с отправкой, состоящей из нескольких предметов и компонентов с напольной загрузкой.
Типы напольных грузов
Большая часть грузов, которые отгружаются сегодня, укладываются на поддоны, потому что укладка на поддоны добавляет уровень защиты и подотчетности грузу.
Грузы, включающие несколько мелких предметов, могут быть закреплены на одном поддоне и отправлены одной партией вместо многочисленных предметов, которые необходимо сортировать и учитывать вручную.
Однако существует ряд различных типов грузов, которые обычно загружаются на пол из-за их изготовления, предполагаемой долговечности и индивидуальных требований к транспортировке.
- Шины
- Посылки
- Рулонные ковры
- Металлические катушки
- Промышленные рулоны бумаги
- Журналы
- Секция бетонной трубы
Контейнеры для интермодальных и морских перевозок, которые прибывают из-за границы, также часто загружаются в пол, особенно контейнеры из Китая.
Как правильно загрузить контейнер на пол
Поскольку отдельные грузовые единицы груза с напольной загрузкой не связаны друг с другом на поддоне, они более подвержены смещению груза и потенциальному повреждению.
Грузы с напольной нагрузкой требуют, чтобы грузовые стержни и ремни были стратегически размещены по всему грузу, чтобы предотвратить его смещение. Грузы с напольной загрузкой также могут потребовать дополнительной изоляции от тепла, холода и атмосферных воздействий из-за отсутствия защиты.
Самое главное, груз с напольной загрузкой должен быть правильно распределен по всему контейнеру, чтобы предотвратить перемещение груза и чрезмерные сборы, связанные с контейнером с избыточным весом.
Такие компании, как Amazon, которые часто используют контейнеры с напольной загрузкой, также используют «Программное обеспечение для расчета размеров транспортных средств», которое позволяет их координаторам по отгрузкам «создавать» равномерно распределенные, прибыльные перевозки с напольной загрузкой, которые используют каждый доступный дюйм контейнера и получают максимально возможный доход. за этаж с грузом.
У некоторых грузоотправителей есть выбор, когда речь идет о напольной загрузке груза; они могут сэкономить деньги и пожертвовать эффективностью за счет загрузки на пол, или они могут повысить эффективность за счет загрузки своего груза на поддонах при более высокой стоимости доставки.
То, как грузоотправитель решит загрузить свой груз, в конечном итоге будет определяться типом груза, который он отправляет, его бюджетом на доставку и тем, насколько эффективно он может загружать и разгружать контейнер с напольной загрузкой.
Вам нужны ежемесячные складские площади? У нас более 1000 складов по всей стране. Нажмите ниже, чтобы получить бесплатную цитату сегодня!
Автор:
Эллисон Чемпион
Эллисон Чемпион руководит маркетинговыми коммуникациями в Flowspace, где она работает над созданием контента, который решает уникальные задачи, стоящие перед современными брендами в многоканальной электронной коммерции. У нее более десяти лет опыта в разработке контента и маркетинге.
Нагруженный на пол или на поддонах: какой вариант лучше?
Грузоотправители могут выбрать вариант доставки своего груза: полный грузовик (FTL) и неполный грузовик (LTL). В большинстве случаев заказчику не предоставляется выбор, использовать паллетные системы или напольные. Тем не менее, разница между этими двумя подходами имеет значительные финансовые последствия.
Таким образом, грузоотправителям имеет смысл понимать, как LTL и FTL могут повлиять на ваш процесс электронной торговли и связанные с этим расходы. В этой статье объясняются некоторые ключевые аспекты FTL и LTL. Это также позволяет клиентам сделать осознанный выбор в отношении доставки грузов с напольной загрузкой и на поддонах. Начнем с ключевых определений.
ОпределенияС напольной загрузкой:
Контейнер с напольной загрузкой определяется как контейнер, в котором содержимое загружается непосредственно на пол контейнера. Это метод упаковки, который также известен как штабелирование на полу. При этой системе емкость заполняется продукцией от пола до потолка.
Укладка на поддоны:
Укладка на поддоны, напротив, предполагает укладку различных коробок и продуктов на поддон. Затем продукты скрепляются металлическими ремнями или полиэтиленовой пленкой. В этом смысле поддон является основой для набора продуктов, склеенных с помощью скотча.
Плюсы и минусыКаждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки, как описано ниже:
С напольной загрузкой, плюсы и минусы:Следует помнить, что грузы с напольной загрузкой снижают стоимость перевозки. Причиной этого является тот факт, что весь контейнер используется для загрузки продуктов, а не для того, чтобы платить за поддоны. Вероятно, вам потребуется меньше контейнеров для доставки вашего продукта.
Минус в том, что этот тип загрузки подходит не для всех продуктов. Например, это слишком рискованно для более деликатных или хрупких продуктов. Вероятность повреждения в этих случаях увеличивается. Вместо этого эта система используется для тяжелых и громоздких продуктов, таких как шины, ковры и трубы.
Примите во внимание дополнительные трудозатраты, связанные с упаковкой и разгрузкой груза с пола. Существует также соображение времени, потому что это сложный процесс. Предприятия должны провести анализ затрат и выгод с точки зрения времени и затрат на рабочую силу, прежде чем выбрать этот вариант. В этом случае все поставки должны загружаться и выгружаться вручную.
Паллетирование, плюсы и минусы:Большинство грузоотправителей, как правило, используют поддоны при отправке грузов по всему миру, включая США. Благодаря укладке на поддоны можно превратить множество небольших коробок в одну большую единицу. Этот блок сильнее, чем каждая отдельная коробка. Вот почему некоторые считают это более безопасным способом обработки груза.
Еще одним преимуществом поддонов является то, что они приподнимают груз над полом контейнера во время транспортировки. Это защитная мера на случай попадания воды в контейнер. Кроме того, тот факт, что поддоны стандартизированы, означает, что они могут легко помещаться в контейнеры, поскольку они имеют очень специфические размеры.
Расчеты необходимого количества поддонов заданы заранее и нет необходимости разрабатывать для этого сложный алгоритм. Кроме того, поддоны легко перемещать с места на место во время загрузки или швартовки. Более того, укладка на поддоны может работать как для LTL, так и для FTL грузов.
Важно отметить, что существуют ограничения, установленные UPS и FedEx для тех, кто работает в США. Эти курьеры не будут забирать поддоны, если для доставки не использовалась собственная грузовая служба. Кроме того, FedEx Freight сделала укладку на поддоны обязательной для своих транзитных услуг. Тем не менее, UPS по-прежнему может принимать ящики без поддонов, если вы пользуетесь собственной службой доставки.
Передовая практикаСуществуют определенные методы и подходы, которые оказались более успешными, чем другие, при упаковке поддонов. Вот некоторые из них, которые следует учитывать при отправке грузов:
- Постарайтесь расположить все ящики по центру так, чтобы они закрывали зазоры между досками в поддоне. Это помогает избежать опрокидывания или скольжения.
- Убедитесь, что вся поверхность груза находится в пределах краев поддона.
- Старайтесь складывать все предметы близко друг к другу, чтобы между коробками было мало места.
- По возможности используйте пластик для фиксации груза. Это помогает собрать все поддоны в единый блок, который надежно защищен во время транспортировки.
- По возможности стремитесь к квадратной нагрузке.
- Никогда не включайте пустые коробки в груз, потому что они могут легко разрушиться и поставить под угрозу остальную часть груза.
- Если нужна дополнительная коробка, ее можно плотно упаковать с помощью наполнителя.
Вы должны быть внимательными и организованными при упаковке напольной загрузки. Помните, что это может быть смешанная поставка. Имейте в виду тот факт, что более тяжелые предметы лучше всего класть внизу, а легкие — наверху.
Используйте ремни и перекладины, чтобы удерживать предметы на месте. Это замена пластика, который используется для удержания поддонов в одной твердой форме. Ремни предотвращают движение во время транспортировки, что может привести к повреждению продуктов. Некоторые более крупные контейнеры разработали технологии для расчета точных нагрузок, необходимых для данного пространства, и помните, что сборы за контейнеры с избыточным весом могут быть весьма значительными.
Рекомендации по укладке на поддоныКогда дело доходит до поддонов, используйте те же принципы размещения более тяжелых предметов на дне. Это особенно важно при работе со смешанной партией. Невыполнение этого требования может привести к слипанию во время транспортировки и значительным повреждениям. Нагрузки должны быть равномерными, не отдавая предпочтение той или иной стороне.
Как выбрать: с нагрузкой на пол или на поддонахПодумайте о своих затратах и времени, которое у вас есть. Использование поддонов увеличивает затраты на покупку поддонов, но также экономит время при погрузке и разгрузке. Использование напольных нагрузок может изначально не иметь дополнительных затрат на поддон, но это необходимо делать вручную. Это приводит к трудозатратам и затраченному времени.
Некоторые компании, такие как Amazon, отдают предпочтение поддонам. Таким образом, Amazon FBA накладывает значительные ограничения на загрузку пола. Отгрузка может быть отклонена из-за несоблюдения всех требований. Например, любая коробка весом не менее 50 фунтов должна быть уложена на поддоны в соответствии с контрактом Amazon FBA. Это позволяет использовать вилочный погрузчик. Это соответствует руководящим принципам OSHA, которые требуют, чтобы по крайней мере два складских работника перемещали любой предмет весом не менее 50 фунтов.
В большинстве случаев поддоны отлично подходят для электронной коммерции. Партнеры 3PL быстро обработают все входящие отправления без дополнительной платы за обработку. Кроме того, предметы в безопасности. Это справедливо даже в том случае, если вы путешествуете мультимодальными транспортными средствами. Поддоны можно легко перегружать с корабля на грузовик или по железной дороге для дальнейшей транспортировки.
В других случаях вы можете предпочесть загрузку с пола. Это может быть связано с тем, что у вас много товаров и вы хотите минимизировать расходы. Это позволяет вам заполнить контейнер и извлечь из него максимальную пользу. Недостатком являются затраты, связанные с погрузкой и разгрузкой. Этот тип загрузки лучше всего подходит для более тяжелых, громоздких и прочных предметов. Это также может работать для предметов необычной формы, которые нельзя положить на поддоны.
Упаковка Грузоотправители могут использовать поддоны или напольную упаковку. Каждый имеет свои риски и затраты. Как правило, поддоны компактны, безопасны и легко перемещаются.