Глубина заложения окна формула
Обновлено: 29.04.2024
СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. Часть 4
s zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4);
hi и Еi - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
При этом распределение вертикальных нормальных 2 напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.
1 В настоящем приложении, кроме специально оговоренных случаев, приняты следующие единицы:
для линейных величин – м (см), для сил – кН (кгс); для напряжений, давлений и модулей деформации – кПа (кгс/см 2 ); для удельного веса – кН/м 3 (кгс/см 3 ).
2 Далее для краткости слово «нормальное» опускается.
Примечание. При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.
2. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: s zp – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и s zp,c – по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:
s zp = a p0; (2)
s zp,c = a p0 / 4, (3)
где a - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: о = 2z/b при определении уzp и о = z/b при определении уzp,c;
p0 = p - s zg,0 - дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b ? 10 м принимается р0 = р);
р - среднее давление под подошвой фундамента;
s zg,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается s zg,0 = g d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой s zg,0 = g dn, где g / - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, d и dn – обозначены на рис.1).
Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве DL – отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В,С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и dn глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; р0 - дополнительное давление на основание; s zg и s zg,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; s zp и s zр,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; Нс – глубина сжимаемой толщи.
Коэффициент a для фундаментов
x = 2z / b
Прямоугольных с соотношением сторон h = l / b, равным
Исследование естественного освещения
Для оценки естественного освещения используют две группы методов: светотехнические и графические.
К первой относится определение КЕО, ко второй - определение СК, угла падения, угла отверстия, глубины заложения помещений.
Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО).
КЕО представляет собой отношение естественной освещенности в помещении к одновременно замеряемой горизонтальной освещенности на открытом месте, выраженное в процентах. Наиболее точные величины КЕО получаются при проведении измерений при рассеянном естественном освещении.
КЕО = естественная освещенность в помещении/горизонтальная освещенность вне помещений х 100%
Для различных помещений лечебных учреждений в зависимости от характера зрительной работы установлены гигиенические нормативы минимально допустимых КЕО.
Значение КЕО для лечебно-профилактических учреждений (СНиП-П-4-79. Естественное и искусственное освещение)
| Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различия, в мм | Разряд зрительной работы | КЕО в % | Помещения |
| Очень высокой точности | 0,15-0,3 | 2,5 | Операционные, операционный блок | |
| Средней точности | 0,5-1,0 | 1,5 | Процедурные, боксы | |
| Малой точности | 1,0-5,0 | 1-1,5 | Изоляторы, палаты, кабинеты врачей | |
| Грубая | Более 5,0 | 0,5 | Регистратура |
Определение светового коэффициента (СК = площадь остекленной поверхности окон / площадь пола).
Величина СК в помещениях больниц
| Помещение | Световой коэффициент |
| Операционные, родовые, перевязочные, лаборатории, секционные | 1:4 - 1:5 |
| В палатах, помещениях дневного пребывания больных, кабинетах врачей, процедурных, стерилизационных | 1:5 - 1:6 |
| Буфетные отделений, ожидальни, рентгеновские и физиотерапевтические кабинеты | 1:6 - 1:7 |
| Санитарные узлы и т.п. | 1:7 - 1:8 |
Угол падения показывает под каким углом падает луч света на данную горизонтальную поверхность. Этот угол образуется линией, идущей от верхнего края остекления наружного окна к горизонтальной поверхности в месте измерения освещенности. Чем круче падают солнечные лучи на рабочую поверхность (стол), тем больше угол падения и тем больше освещенность. По мере удаления рабочего места от окна в глубь комнаты угол падения будет уменьшаться и освещенность снижаться. Угол падения на рабочих местах в помещениях должен быть не менее 27 0 .
Угол отверстия показывает величину небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место. Угол отверстия образуется двумя линиями, идущими от рабочего места: одна - к верхнему краю застекленной части окна, другая - к самой верхней точке противоположного затемняющего здания или какого-либо ограждения (забор, ряд деревьев). Как показали исследования, удовлетворительное естественное освещение имеет место при угле отверстия не менее 5 0 .
Глубина заложения помещения или коэффициент заложения - это отношение глубины помещения (расстояния от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края светового проема до пола. Хорошее освещение обеспечивается при коэффициенте заложения или глубине заложения, не превышающим 2,5.
3.3. Искусственное освещение
Количественные и качественные особенности искусственного освещения определяются:
u системой искусственного освещения: общее, местное, комбинированное. Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения (потолочный светильник). Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Палаты соматических больниц должны иметь общее, местное, прикроватное (настенные комбинированные светильники) и ночное (дежурное) освещение, обеспечивающее освещенность пола в палатах ночью 0,1-0,2 лк;
u видом источника света: электрические лампы накаливания, люминисцентные лампы и т.д.;
u типом осветительных приборов общего и местного освещения: светильник прямого, рассеянного (молочно-белый шар) и отраженного света (школьные, кольцевые),
u количеством светильников общего освещения, характером их размещения и высотой подвеса;
u мощностью отдельных ламп и их общей мощностью в ваттах;
u защитной арматурой. Светильники местного освещения должны иметь, защитную арматуру, обеспечивающую защитный угол не менее 30 0 , что необходимо с целью предупреждения слепящего действия, создаваемого нитью накала лампы.
Определение глубины заложения фундамента
Тогда нормативная глубина промерзания для Москвы, где преобладают глины и суглинки, составит:
2. Определение расчетной глубины промерзания (df).
Для этого используется формула:
В нашем случае годовая температура +5,4 о .
khдля отапливаемых зданий определяется по таблице: смотрим свой вариант
Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, о С
1. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения 1-го этажа, как в данном случае -
2. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимается с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.
Считаем расчетную глубину промерзания:
- отапливаемое здание без подвала, с полами по утепленному цокольному перекрытию:
df = 0,7*1,1= 0,77м. Принимаем df=0,8м
Коэффициент kh= 0,7 при температуре более 20 ° С в помещении на первом этаже для отапливаемого здания без подвала по утеплённому цокольному перекрытию (см. табл)
3. Определяем глубину заложения фундамента по условиям недопущения морозного пучения по таблице ниже, в зависимости от расположения уровня грунтовых вод (УВГ).
Грунты под подошвой фундамента
Глубина заложения фундаментов
в зависимости от глубины
расположения подземных вод
dw , м, при
IL- показатель текучести, показывает состояние пластичного грунта при природной влажности – текучее, твёрдое или какое-нибудь промежуточное:
IL< 0 – твёрдые суглинки и глины.
IL= 0-0,25 – полутвёрдые.
IL= 0,25-0,5 – тугопластичные.
IL= 0,5-0,75 – мягкопластичные.
IL= 0,75-1 – текучепластичные.
Применять в качестве оснований текучие и текучепластичные суглинки и глины не рекомендуется.
В соответствии с табл. 2. СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений по климатическим условиям суглинки при глубине расположения уровня грунтовых вод в пределах 2м ниже расчётной глубины промерзания являются пучинистыми, и фундамент необходимо заглублять не менее чем на расчётную глубину промерзания df .
Так как без инженерно-геологических изысканий мы не можем знать глубину расположения грунтовых вод, то принимаем наихудший вариант: не менее df
Соответственно, для отапливаемого здания без подвала с полами по утепленному цокольному перекрытию d=0,8м
Чертеж приводим в соответствии с вашим
НА ЧЕРТЕЖЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПО ЭТОМУ ПРИМЕРУ НЕ 1,1 , А ПО РАСЧЁТУ - 0,7
* Без инженерно-геологических изысканий и точной глубины расположения грунтовых вод принимаем вариант: не менее df=0,8 м
* По заключению инженерных изысканий подземные воды на период изысканий встречены на глубине 6,3-7,9 м (не надо эти цифры писать, любую другую глубину) и они не опасны для фундаментов, так как 6,3-7,9 м (снова эта цифра)> 0,8+2.
* Грунтовые воды не встречены.
* - означает вариативность – принимаем только один вариант.
Глубина заложения фундаментов с учетом высоты подвала -
0,8 + 2,5 + 0,3 - 0,6 = 2,9 м
0,8 – глубина заложения фундамента (ваша – по расчёту)
1,0 – высота от отметки 0,8 до низа перекрытия (по вашему проекту)
0,3 – толщина конструкции пола 1 этажа (своя)
0,6 – расстояние от уровня пола чистого этажа до уровня земли.
Скорее всего, у вас получившееся число - глубина заложения фундамента 2,9 м (у вас своё число) не совпадёт с числом в проекте.
Но у нас в итогах расчёта так и написано было не менее df = 0,7, значит, больше может быть и в проекте точный размер, полученный с учётом инженерно-геологических испытаний и размера конструкций.
Коэффициент глубины заложения-Коэффициент глубины заложения (КЗ) — выражается пропорциональным отношением остекленной площади окон к площади пола данного помещения.
-Световой коэффициент-Световой коэффициент (СК) — отношение расстояния от светонесущей поверхности до противоположной стороны к высоте от пола до верхнего края окна. В соответствии с нормами оно должно превышать 2,5.
Требования: учебные помещения должны иметь естественное освещение. При двустороннем освещении, которое проектируется при глубине учебных помещений более 6 м, обязательно устройство правостороннего подсвета, высота которого должна быть не менее 2,2 м от потолка. В помещениях общеобразовательных учреждений обеспечиваются нормированные значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в соответствии с гигиеническими требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению. В учебных помещениях при одностороннем боковом естественном освещении КЕО должен быть 1,5 %. Светопроемы учебных помещений оборудуются: регулируемыми солнцезащитными устройствами типа жалюзи, тканевыми шторами светлых тонов, сочетающихся с цветом стен, мебели.
Естественное освещение помещения зависит от ряда условий, главными из которых являются следующие:
-ориентация окон по отношению к сторонам света (в средних широтах наилучшая ориентация окон на юго-восток, юг и юго-запад);
-местонахождение и расположение рядом находящихся зданий и других затемняющих объектов (путем определения «угла отверстия»);
-удаленность рабочих мест от окон и устройство самих окон, определяемые через «угол падения»
-цвет потолка, стен, окружающих предметов (наиболее рациональной окраской являются светлые тона);
-форма и расположение окон, чистота стекол (наилучшей формой окна считается прямоугольная, верхний край окна должен быть расположен как можно ближе к потолку: не далее 15–30 см).
18) Физиолого-гигиеническое значение естественного освещения. Гигиенические требования к естественному освещению больничных помещений, принципы его нормирования, показатели достаточности естественного освещения в палатах.
Естественное освещение помещений существенно отличается от искусственного как по интенсивности, так и по спектральному составу.
Естественное освещение в помещениях создается световыми проемами (окнами, фонарями) и отражающими поверхностями (стенами, потолком, полом и т. д.). Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузное освещение помещений создает благоприятное распределение яркости, что оказывает положительное действие на зрение.
Большое гигиеническое значение естественного освещения заключается и в сильном тонизирующем действии света на организм человека. Действие это вызывается не только ультрафиолетовыми излучениями (большая часть их через обычное стекло в помещение не проходит), но и излучениями видимого спектра, к которым в течение тысячелетий приспособлялся глаз человека.
Нельзя не отметить и огромного психологического действия естественного освещения на человека. Естественный свет создает у людей ощущение непосредственной связи с окружающим миром, природой и успокаивающе действует на нервную систему.
Помещения лечебных учреждений должны иметь естественное освещение. Освещение вторым светом или только искусственное освещение допускается в помещениях кладовых, санитарных узлов при палатах, гигиенических ванн, клизменных, комнатах личной гигиены, душевых и гардеробных для персонала, термостатных, микробиологических боксов, предоперационных и операционных, аппаратных, наркозных, фотолабораторий и некоторых других помещений, технология и правила эксплуатации которых не требуют естественного освещения.
При проектировании, строительстве, реконструкции и в функционирующих лечебных учреждениях уровень естественного и искусственного освещения должен соответствовать санитарным правилам и нормам для общественных зданий.
-Коридоры палатных секций (отделений) должны иметь естественное освещение, осуществляемое через окна в торцовых стенах зданий и в световых карманах (холлах). Расстояние между световыми карманами не должно превышать 24 м и до кармана не более 36 м. Коридоры лечебно-диагностических и вспомогательных подразделений должны иметь торцевое или боковое освещение.
- Продолжительность инсоляции должна приниматься с учетом гигиенических требований к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий.
- Для защиты от слепящего действия солнечных лучей и перегрева в лечебных учреждениях окна, ориентированные на южные румбы горизонта, оборудуются солнцезащитными устройствами (козырьки, жалюзи и др.).
Существуют два метода нормирования естественного освещения — геометрический и светотехнический.
Геометрическое нормирование устанавливает отношение площади световых проемов к площади пола — световой коэффициент.
При боковом О. предусматривается световой коэффициент
палат больниц — 1 : 6 — 1 : 8;
Светотехническое нормирование устанавливает коэффициент естественной освещенности — отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности вне помещения, создаваемой небосводом.
На освещенность внутри помещений влияют конфигурация и размеры светопроемов, отдаленность соседних зданий, ориентация окон, размеры и форма помещений, а также состояние стекол и отражающих поверхностей (потолка, степ, пола).
19) Основные гигиенические требования к искусственному освещению. Его виды, методы измерения, принципы нормирования, влияние на здоровье и работоспособность.
Недостаточное естественное освещение должно быть восполнено искусственным, поэтому основным требованием к нему является достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения. Кроме того, используемые источники искусственного освещения не должны оказывать слепящего действия, не должны создавать резких теней, должны обеспечивать правильную цветопередачу, создаваемый ими спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру, свечение источников света должно быть постоянным во времени. Помимо этого, источники искусственного освещения во время работы не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений.
Искусственное освещение осуществляется светильниками общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры,
В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.
Для оценки исскуственого освещения как и естественного пользуются люксометрами.
Нормы общего искусственного освещения больничных палат при лампах накаливания 50лк. люминесцентных лампах -100 лк.
Количество светильников и мощность ламп выбирают так, чтобы уровни освещенности на рабочих местах в помещении соответствовали установленным гигиеническим нормативам. Нормы искусственной освещенности выражаются в люксах, и различны в зависимость от вида помещения.
К искусственному освещению предъявляются следующие гигиенические требования:
• освещённость не ниже установленных норм;
• устранение слепящего действия источников освещения;
• равномерность освещения, его постоянство во времени:
• ограничение резких теней;
• приближение спектра источников света к спектру дневного света.
По функциональному назначению различают:
1 рабочее, обяз-е О д\всех производ-х помещ-й
2 аварийное, д\поддержработы в тех ситуациях, когда внезапное отключ О м привести к наруш технич процесса, к возник взрыва, пожара, отравл людей.
3 эвакуационное, д\обеспеч эвакуац людей при авариях (лестницы, проходы, не менее 0.5 люкс)
4 Охранное, вдоль границ терр охран-х персоналом (0.5 люкс)
5 сигнальное, д\фиксации границ опасных зон.
освещение, действующее в нормальном режиме,— рабочее; О., действующее при аварийном отключении рабочего,— аварийное. По принципу устройства различают общее, местное и комбинированное О.
Основные источники загрязнения атмосферного воздуха, мероприятия по охране атмосферного воздуха населенных мест. Важнейшие примеси, загрязняющие атмосферный воздух, вредное влияние их на здоровье населения.
1). Автомобильный транспорт
Выхлопные газы автомобилей: угарный газ (СО), оксид азота (NO),диоксид азота (NO2), сажа, углеводороды (в том числе канцерогенные), соединения серы, свинца.
2) Производство электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях, основанное на сжигании органических топлив
Дым, который может содержать: угарный газ (СО), сажу, диоксидсеры(SO2), летучую золу, смолистые вещества и др
3) Черная металлургия
Пыль (железо, кремнезем, фосфор, сера, оксиды алюминия), диоксид серы (SO2), угарный газ (СО).
4) Цветная металлургия
Пыль (свинец, оксиды мышьяка, олово, сурьма, медь, цинк и тд.), газы (сернистый газ - диоксид серы SO)
5) Угольная промышленность
Сернистый газ (SO2), угарный газ.(СО), продукты возгонки смолистых веществ.
6) Добыча нефти и ее переработка
Углеводороды, сероводород, дурно пахнущие газы.
7) Химическая промышленность
-Оксид углерода – газ, не имеющий ни цвета, ни запаха.
Чем больше окиси углерода в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ней и тем меньше кислорода достигает клеток. Следовательно, развивается картина кислородной недостаточности.
-Диоксид серы – бесцветный газ с удушливым запахом.
Раздражающее действие сернистого ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, воспалениям слухового прохода и евстахиевой трубы, хроническим бронхитам, преимущественно с астматическими компонентами. При высоких концентрациях сернистый ангидрид вызывает раздражение слизистых глаз, в редких случаях даже потерю сознания. При длительном воздействии в малых концентрациях наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения, имеют место функциональные нарушения щитовидной железы.
-Свинец – кумулятивный яд. Он постепенно накапливается в организме человека, поскольку скорость его выведения очень низка.
Свинец уменьшает скорость образования эритроцитов в костном мозге; он также блокирует синтез гемоглобина. У детей пороговый уровень составляет половину уровня взрослых и они оказываются гораздо более чувствительными к отравлению свинцом. Развитие заболевания у ребенка характеризуется постоянными запорами, рвотой, припадками и обмороками.
-Ртуть – вещество при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.
Острое отравление солями ртути проявляется в расстройстве кишечника, рвоте, набухании десен. Характерен упадок сердечной деятельности, пульс становится редким и слабым, возможны обмороки. При хроническом отравлении ртутью и ее соединениями появляются металлический привкус во рту, рыхлость десен, сильное слюнотечение, легкая возбудимость, ослабление памяти.
-Кадмий – один из самых токсичных тяжелых металлов.
Вещество, отнесенное международным агентством по изучению рака к первому классу канцерогенов. Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (CdO). Кадмий – кумулятивный яд, он способен накапливаться в организме. Период полужизни кадмия в организме составляет 10 лет.
-Никель – металл.
канцерогенное вещество, относящееся ко второму классу опасности. Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Помимо общетоксических эффектов хроническая интоксикация приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем.
-Углеводороды – выбрасываются в атмосферу в виде капелек и паров.
Воздействие на организм углеводородов бензинового ряда выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы . В наибольшей степени страдает высшая нервная деятельность, что связано с наркотическим действием углеводородов.
-Стирол – вещество II класса опасности (высоко-опасные), входящее в состав растворителей, пластиков.
Обладает рефлекторно-резорбтивным действием, характеризующим направленность биологического действия вещества.
Источниками загрязнения воздуха в жилых помещениях служат отделочные материалы, которые мы используем при ремонте. Виниловые обои на стенах, линолеум, покрывающий пол, паркетный лак, масляная краска, потолочные пенополистирольные панели – всё это превращает квартиру в настоящую газовую камеру. Эти материалы могут стать очень опасными источниками загрязнения воздуха
Определение глубины заложения фундамента в соответствии с климатическими условиями района строительства и конструктивной схемы cооружения
Глубина заложения фундамента зависит в основном от трех факторов: инженерно-геологические условий, климатические условий, конструктивных требований.
При бесподвальном сооружении определяем нормативную глубину промерзания, используя схематическую карту нормативных глубин промерзания (см. Приложение).
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:
dfn-нормативная глубина промерзания (для Калужской области), для глин по СНиП 2.01.01-82 dfn = 1,3 м, умножаем на коэффициент 1,2 (увеличиваем на 20%) и используем коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (для бесподвальных kf=1,0, для зданий отапливаемых 0,5, для зданий с подвалом – 0,7).
Отсюда для бесподвального неотапливаемого здания (сооружения):
Определим глубину заложения фундамента по конструктивным соображениям.
Минимально возможная глубина заложения подошвы фундамента зависит от размера несущей конструкции здания и величины прикладываемых нагрузок.
Фундаменты под колонны каркасных зданий выполняют ступенями.
Такой вид фундамента состоит из плитной части и подколонника. Способ сопряжения фундамента с колонной предопределяет конструктивные особенности подколонника.
Монолитные железобетонные фундаменты под колонны (опоры) состоят из подколонника и 1, 2 и 3-х ступенчатой плитной части.
Для заделки железобетонной колонны в верхней части фундамента устраивают стакан. Установленную в стакан колонну замоноличивают бетоном.
Глубина заложения фундамента (d) для здания с подвалом, исходя из конструктивных требований, определяется по формуле:
где db – глубина подвала от поверхности планировки;
0,15 – толщина конструкции пола подвала;
d = 1,80 + 0,15 + 1,2 = 3,15 м.
Анализируя глубины заложения фундаментов исходя из всех перечисленных факторов, принимаем оптимальную глубину заложения фундамента от уровня пола 1 этажа, равную 3,15 м для подвальных зданий и 1,6 м для бесподвальных неотапливаемых.
Рисунок 3.2 – Общая схема фундамента под опору
с определением глубины заложения фундамента
Практическое занятие №4 - Расчет центрально
Нагруженного фундамента на естественном основании
4.1 Общие сведения
Расчет центрально нагруженного фундамента заключается в проверке несущей способности фундамента по материалу, из которого он изготовлен, и несущей способности грунта, его расчетного сопротивления. По материалу (бетону, железобетону и другим материалам) несущая способность фундамента всегда выше действующих (расчетных) нагрузок. По грунту необходимо всегда делать проверку его несущей способности, определяя расчетное сопротивление грунта.
Различают расчетное и нормативное сопротивление. Нормативное сопротивление грунта соответствует наибольшему значению среднего сжимающего напряжения под подошвой фундамента, до достижения которого оказывается возможным для расчетов осадок использовать математический аппарат теории линейного деформирования грунта. Его определяют по формуле (14):
Это выражение часто представляют в виде трехчленной формулы (15):
СНиП 2.02.01 – 83 при расчете осадок построенных сооружений вводит понятие расчетного сопротивления грунта основания R.
Пример расчета центрально-нагруженного фундамента
На естественном основании
Величину вертикальной нагрузки студент принимает по заданию на проектирование. Грунты и их характеристики из раздела №2, глубину заложения фундамента из раздела №3 ПЗ (МУ).
Расчет ведут в следующей последовательности.
Вначале необходимо определить ориентировочные размеры подошвы фундамента и расчетное сопротивление грунта основания R, если к фундаменту приложена вертикальная сила N = 1350 kH и глубина заложения фундамента dfu = 1,6 м.
В первом приближении рассмотрим этот фундамент как центрально нагруженный и определим площадь подошвы фундамента по формуле:
где N – расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента, кН;
R0 – расчетное условное сопротивление грунта, кПа;
d – глубина заложения фундамента, 1,6 м.
Аф = 1350/(206,22 – 23 х 1,6) = 1350/169,42 = 7,97 м 2 .
Определим ширину фундамента по формуле:
Определим длину фундамента, назначив длину фундамента равной ширине: l = b , отсюда:
Примем размеры подошвы фундамента 2,9 х 2,9 м.
Определим расчетное сопротивление грунта:
kz - коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента (при ширине подошвы фундамента b меньшей 10м kz равен 1; при большей ширине его определяют по формуле kz=zо /b+0,2; где zо равно 8м);
b - ширина подошвы фундамента, м;
d1 - приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала (при его наличии):
cII - расчетное удельное сцепление несущего слоя грунта, кПа.
Подставим в формулу (15) принятые значения, получим:
R=(1,1х1,0)/1*(0,51*1*2,6*15,56 + 3,06*1,7*15,56 +5,66*0,0023) =
= 1,1 (20,63 + 80,94+0,01) = 111,74 кПа.
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Аф = 1180/(111,74 – 23 х 1,7) = 1180/72,64 = 16,24 м 2 .
Найдем среднее давление по подошве фундамента:
где b – ширина фундамента, м;
l – длина фундамента, м;
Р = (1180/4,0х4,0) + 23х1,7 = 73,75 + 39,1 = 112,85 кПа.
Определим уточненное расчетное сопротивление грунта:
R=(1,1х1,0)/1*(0,51*1*4,0*15,56 + 3,06*1,7*15,56 +5,66*0,0023) =
= 1,1 (31,74 + 80,94+0,01) = 123,96 кПа.
Проверим, выполняется ли условие: P < R ± 5 %.
112,85 < 123,96 - условие выполняется. Разница составляет 9%, принимаем длину и ширину центрально нагруженного фундамента под колонну равными 4,0 м, сечение колонны (опоры) 0,5х0,5 м.
Гигиеническая оценка естественного освещения
При гигиенической оценке естественной освещенности следу ет определить:
ориентацию помещений по странам света. Эта часть работы проводится с помощью компаса или визуального наблюдения.
Наиболее оптимальной является ориентация окон на юг, юго- восток, восток;
б) степень затемнения помещений зданиями, деревьями. Если с рабочего места небосвод виден во весь проем окна, то освещенность этого места считается хорошей, если видно 2/3 оконного проема — удовлетворительной, 1/3 — неудовлетворительной;
в) световой коэффициент;
г) коэффициент заглубления;
д) уровень фактической освещенности в помещении и равномерность его распределения.
Под световым коэффициентом понимают отношение остекленной поверхности окон к площади пола. Для его определения необходимо знать площадь пола и остекленной поверхности окон (последняя равна площади оконного проема минус 10% площади, приходящейся на переплет оконных рам).
Пример. Глубина комнаты 6,3 м; длина 8,4 м; в комнате три окна, площадь каждого из них 2,7 м2. Необходимо установить световой коэффициент.
Решение. 1. Определяем площадь комнаты: 6,3 • 8,4 = 52,9 м2.
Подсчитываем суммарную площадь оконных проемов:
2,7 м2 • 3 = 8,1 м2.
Устанавливаем площадь остекления:
8,1 м2 - 100% х — 10
х = 8,1 м2-10/100% = 0,81 м2.
Площадь остекленной поверхности равна: 8,7 м2 - 0,81 м2 = 7,89 м2.
Находим световой коэффициент: 7,89/52,9 = 1/6.
Заключение. Световой коэффициент не соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к помещениям (1/4 или 1/5).
Под коэффициентом заглубления понимают отношение расстояния от верхнего края окна до пола (по вертикали) к глубине помещения (расстояние от наружной до внутренней стены). Согласно существующим гигиеническим требованиям он должен быть равным 1/2, т.е. глубина помещении не должна превышать расстояния от верхнею края окна до пола более чем в 2 раза. В этом случае освещенность отдаленных помещений в ясный, солнечный день будет достаточной.
Пример. Высота верхнего края окна над полом 3,0 м; глубина 6,2 м Определить величину коэффициента заглубления.
Решение Определяем коэффициент заглубления: 3,0/6,2 = 1/2.
3аключение. Коэффициент заглубления отмечает гигиеническим
требованиям (1/2) Уровень фактической освещенности в помещении и равномерность его распределения.
Определение освещенности проводится с помощью люксметра, который состоит из фотоэлемента и гальванометра. Принцип действия прибора основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток, сила которого регистрируется гальванометром. Шкала гальванометра отградуирована в люксах (лк). При измерениях фотоэлемент люксметра устанавливают горизонтально. С помощью переключателей диапазонов выбирают нужную шкалу. При очень высоком уровне освещенности необходимо использовать прилагаемый к прибору светопоглощающий фильтр, который помещается на фотоэлемент, а показания гальванометра умножить на 100.
Для гигиенической оценки уровня естественной освещенности необходимо с помощью люксметра определить величину освещенности в люксах на 3 столах каждого ряда (вначале, средине и конце) в двух точках, соответствующих рабочему месту (всего 18 точек). Уровень средней освещенности должен составлять не менее 300 лк.
Равномерность освещения определяют сравнением показателей средней освещенности к минимальной. Она является равномерной в том случае, если уровень минимальной освещенности составляет не менее 2/3 среднего уровня.
Пример. Средний уровень освещенности помещения равен 360 лк, а минимальной — 280 лк. Необходимо дать заключение о равномерности освещения.
Решение. Минимальный уровень освещенности при равномерном освещении составляет 240 лк (360 х 2/3).
Заключение. Освещенность помещения является равномерной, так как фактический минимальный уровень освещенности (280 лк) выше расчетно-допустимого уровня (240 лк).
Определение светового коэффициента
Световой коэффициент представляет отношение световой (застекленной) поверхности всех окон к площади пола. Для вычисления светового коэффициента измеряют застекленную поверхность окон (без рам и переплетов) и делят ее на площадь пола.
Удовлетворительная естественная освещенность обеспечивается СК, равным для классных комнат и лабораторий до 1/5, больничных палат - 1/7, жилых комнат-до 1/10. Но даже достаточный по величине световой коэффициент без учета ориентации и затенения светопроемов не может еще говорить о хорошем естественном освещении помещения. Для учета этих факторов предложена оценка величины светового коэффициента по формуле:
где: С - фактическая величина светового коэффициента. При хорошем освещении она должна быть больше произведения K1 х К2 или, в крайнем случае, равна ему. Это произведение характеризует требуемую минимальную величину светового коэффициента для данных конкретных условий;
K1 - коэффициент, характеризующий световой климат и назначение помещения (табл. 16);
К2 - коэффициент, учитывающий затенение и ориентацию окон (табл. 17)
Таблица 16. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА K1
50 о широты и менее
Классы, столовые, жилые помещения, спальни
Вестибюли, лестницы, коридоры
Таблица 17. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА K2
Тангенс угла затенения(Н:В)
Юг, юго-восток, юго-запад
Север, северо-восток, северо-запад
Примечание: Н - высота затененной части окна; В - расстояние от окна до места измерения освещенности рабочего места.
Измерение угла падения и угла отверстия
Угол падения показывает, под каким углом падает луч света на данную горизонтальную поверхность. Этот угол образуется линией, идущей от верхнего края остекленной части окна к горизонтальной поверхности в том пункте помещения, где измеряется освещенность. Чем круче падают солнечные лучи на рабочую поверхность (стол), тем больше угол падения и тем больше освещенность. По мере удаления рабочего места от окна вглубь комнаты угол падения будет уменьшаться и освещенность снижается. Угол падения на рабочих местах в помещениях должен быть не менее 27 о . Для определения угла падения измеряется высота стола, участка, на котором хотят провести наблюдение, на стене у окна делается отметка найденной высоты и определяется расстояние от нее по горизонтали "в" до центральной точки рабочего места и по вертикали "а" до верхнего края окна. Отрезки горизонтальной “в” и вертикальной "а" линии наносятся на бумагу в уменьшенном масштабе и крайние точки соединяют диагональю "с". Угол L, лежащий против вертикали "а", и будет углом падения света. Угол падения можно вычислить с помощью тригонометрических функций (тангенсов), приведенных в таблице 10, зная, что
Определение глубины заложения помещений
Глубина заложения помещения или коэффициент заложения - это отношение глубины помещения (расстояние от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края до пола. По данным С.Н. Ветошкина, хорошее освещение обеспечивается при коэффициенте заложения или глубине заложения помещения не превышающем 2,5.
Исследование искусственного освещения
Количественные и качественные особенности искусственного освещения определяются:
- системой искусственного освещения: общее, местное, комбинированное;
- видом источника света: электрические лампы накаливания, люминисцентные
лампы, керосиновые лампы и т.д.
- типом осветительных приборов общего и местного освещения: светильник
прямого, рассеянного и отраженного света;
- количеством светильников общего освещения, характером их размещения и
- мощностью отдельных ламп и их общей мощностью в ваттах;
Руководствуясь изложенным выше, инструментальному исследованию искусственной освещенности должно предшествовать описание осветительной системы (установки), типа светильников, их размещения в обследуемом помещении, источника света; отметить цветность света, наличие или отсутствие пульсаций светового потока, определить высоту подвеса светильников, а затем замерить освещенность на рабочем месте объективным люксметром или через удельную мощность, определить коэффициент неравномерности, яркость светильников и освещенность поверхностей яркометром и приближенно по формуле. Объективная гигиеническая оценка количественной стороны искусственного освещения проводится путем сравнения результатов измерения освещенности помещения (с помощью люксметра) с соответствующими нормами искусственного освещения для жилых, общественных зданий и производственных помещений.
Таблица 19. НОРМЫ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ СНиП-П-4-79 "ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ")
Жилые, общественные здания
и вспомогательные помещения
Освещенность в люксах
1. Жилые комнаты в квартирах
2. Спальни в общежитиях
3 Аудитории, классы, учебные кабинеты и лаборатории
4. Рекреационные и спортивные залы
5. Игровые комнаты в детских садах и яслях
6. Операционные в больницах
7. Кабинеты врачей
8. Палаты больниц и санаториев
9. Диагностические лаборатории
10. Главные коридоры и проходы в больницах и школах
Вычисление минимальной освещенности на горизонтальной
поверхности через удельную мощность (вт/м 2 ).
Для определения минимальной освещенности через удельнув мощность пользуются формулой:
где: Е — минимальная горизонтальная освещенность при данной мощности ламп на каждый м 2 помещения;
Ет — минимальная горизонтальная освещенность, соответствующая удельной мощности в 1 ватт на 1 м 2 помещения
R — фактическая удельная мощность ламп для данного помещения, вычисляемая путем деления суммарной мощности всех ламп в данном помещении в ваттах на площадь пола данного помещение.
Ет находится по таблицам (табл. 12, 13) в соответствии с напряжением в сети, типом светильника, их помощью (не суммарной) применяемых ламп.
Пример: Помещение площадью 40м 2 освещается 10 светильниками общего освещения, дающими рассеянный свет. Источниками света являются лампы накаливания мощностью 200 Вт каждая, включенные в сеть напряжением 220 в. Какова минимальная горизонтальная освещенность (Е). Ет по таблице = 3,06 лк. R— удельная мощность равна в данном примере
Е=3,06 х 50 =153 лк.
Минимальная горизонтальная освещенность (Ет) при удельной мощности ламп накаливания в 1 вт на 1 м 2 и при общем равномерном освещении (СНиГ ц-4-79)
Напряжение в сети 220 в
Минимальная горизонтальная освещенность (Eт) при удельной мощности люминисцентных ламп в 1 вт на 1 м 2 при общем равномерном освещении (СНиП 11—4—79)
Лампы белого свата (UC)
Лампы ДС, ХБС, ТБС
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НЕРАВНОМЕРНОСТИ Объективным люксметром определяются перепады освещенности в различные местах рабочей поверхности и по всему помещению. Отношение минимальной освещенности к максимальной называется коэффициентом неравномерности. Он должен быть не более 0,3.
Определение яркости светильника и освещенных поверхностей
Яркие источники искусственного света могут оказывать неблагоприятное действие на орган зрения и нервную систему. Блестящие нити незащищенной лампы накаливания при взгляде на них вызывают чувство ослепления, долго длящееся после того, как глаз перестает смотреть на источник света. Присутствие яркого источника света или ярких бликов не только перед глазами, но и в боковых частя поля зрения дает снижение всех зрительных функций (острота зрения, скорость восприятия и др.), отвлекает внимание, утомляет глаз, нервную систему и в результате снижается работоспособность,
Определение яркости производится с помощью фотоэлектрического яркометра. Яркость освещенных отражающих поверхностей с достаточной точностью можно определить по формуле:
где: В - яркость поверхности в нитах;
Е - освещенность поверхности в люксах;
3,142 - величина, соответствующая телесному углу;
Р - коэффициент отражения поверхности. Его значение можно взять из табл. 22 или определить с помощью объективного люксметра.
Определение коэффициента отражения поверхностей с помощью объективного люксметра производится следующим образом: фотоэлемент чувствительной поверхностью устанавливается на высоте 5-10 см над излучаемой поверхностью и отмечаются показания гальванометра. Затем фотоэлемент на этом же уровне поворачивается чувствительной поверхностью в противоположном направлении от исследуемой поверхности и снова отмечаются показания гальванометра и вычисляется коэффициент отражения. Например, отраженный световой поток от поверхности дает на фотоэлементе 75 лк, а падающий - 125 лк. 125 лк принимаются за единицу, а 75 лк - за "х". Коэффициент отражения равен: 75: 125 = 0,60.
Читайте также: