Sk-mirastroy.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет кирпичной стены на устойчивость

Прочность кирпичных стен, простенков из кирпича

Часто, при самостоятельном строительстве или проектировании возникают ситуации когда на участок стены, ослабленный проемами под окна или двери, приходится большая нагрузка. В этом случае, необходимо проверить прочность кирпичной стены. Она определяется формулами и зависит от двух факторов: марки (прочности) кирпича и раствора, а также от размеров стены (простенка, колонны). Расчет состоит из определения прочности сечения конструкции, и от ее устойчивости. Расчетные формулы достаточно громоздки, поэтому для облегчения труда проектировщика, особенно во времена калькуляторов, были сделаны таблицы.

МаркаПрочность (в тоннах) при ширине простенка, см
кирпичараствора253851647790100103116129142155
50103467910101112171921
502546791113141517242629
75505811141619212225343841
100506913161922252529404448
10050111723283440444651717986
МаркаПрочность (в тоннах) при ширине простенка, см
кирпичараствора168181194207220233246259272285298311
5010232527282931333537394042
5025313336384143454850535557
7550454852555962666972767983
10050525660646872768084889296
1005092100107115122129136143151158165172

В них занесены значения полученные из тех же формул. Таким образом, если конструкция совпадает по параметрам с табличной, можно за 2 секунды определить прочность простенка. Если же размеры находятся между какими-либо из табличных значений, за фактическую прочность берется минимальное из двух значений. А вот если размеры выходят за пределы табличных, ничего не поделаешь, прийдется считать.

Обратите внимание на последнюю строчку таблицы. В прочих строках даны значения прочности для простенков из неармированной кладки. В нижней, приведены значения прочности простенков из кладки кирпичом марки М100 на растворе М50 армированной сеткой из проволоки диаметром 3 мм класса В-1 с ячеёй 3 см. Армирование конструкции выполняется через каждые 2 ряда кладки. Нетрудно заметить что применение сеток дает прирост прочности порядка 40%. Также заметим, что расчеты выполнялись для простенков высотой 2,8 м. Это соответствует высоте этажа в типовых жилых домах. Если данное условие не выполняется, нужно выполнить расчет на устойчивость с учетом большей высоты. Прочность будет меньше.

Слабые участки в стенах — еще одна причина обратиться к проектировщику прежде чем начинать строить дом самому. Дело в том, что проектировщик видит эти моменты на бумаге (чертежах) и может вовремя изменить схему. Например, не меняя планировки дома, изменить схему раскладки плит. Часто бывает так, что на узкий простенок опирается балка, на которую в свою очередь приходится значительная нагрузка от плит перекрытия. В результате, в одну точку передается нагрузка порядка 9 тонн. В зависимости от конкретной ситуации этого можно избежать. Например, заменив сборное перекрытие монолитным, или «повернув» плиты.

Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

Чтобы выполнить расчет стены на устойчивость, нужно в первую очередь разобраться с их классификацией (см. СНиП II -22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», а также пособие к СНиП) и понять, какие бывают виды стен:

1. Несущие стены — это стены, на которые опираются плиты перекрытия, конструкции крыши и т.п. Толщина этих стен должна быть не менее 250 мм (для кирпичной кладки). Это самые ответственные стены в доме. Их нужно рассчитывать на прочность и устойчивость.

2. Самонесущие стены — это стены, на которые ничто не опирается, но на них действует нагрузка от всех вышележащих этажей. По сути, в трехэтажном доме, например, такая стена будет высотой в три этажа; нагрузка на нее только от собственного веса кладки значительная, но при этом очень важен еще вопрос устойчивости такой стены — чем стена выше, тем больше риск ее деформаций.

3. Ненесущие стены — это наружные стены, которые опираются на перекрытие (или на другие конструктивные элементы) и нагрузка на них приходится с высоты этажа только от собственного веса стены. Высота ненесущих стен должна быть не более 6 метров, иначе они переходят в категорию самонесущих.

4. Перегородки — это внутренние стены высотой менее 6 метров, воспринимающие только нагрузку от собственного веса.

Разберемся с вопросом устойчивоcти стен.

Первый вопрос, возникающий у «непосвященного» человека: ну куда может деться стена? Найдем ответ с помощью аналогии. Возьмем книгу в твердом переплете и поставим ее на ребро. Чем больше формат книги, тем меньше будет ее устойчивость; с другой стороны, чем книга будет толще, тем лучше она будет стоять на ребре. Со стенами та же ситуация. Устойчивость стены зависит от высоты и толщины.

Теперь возьмем наихудший вариант: тонкую тетрадь большого формата и поставим на ребро — она не просто потеряет устойчивость, но еще и изогнется. Так и стена, если не будут соблюдены условия по соотношению толщины и высоты, начнет выгибаться из плоскости, а со временем — трещать и разрушаться.

Что нужно, чтобы избежать такого явления? Нужно изучить п.п. 6.16. 6.20 СНиП II -22-81.

Рассмотрим вопросы определения устойчивости стен на примерах.

Пример 1. Дана перегородка из газобетона марки М25 на растворе марки М4 высотой 3,5 м, толщиной 200 мм, шириной 6 м, не связанная с перекрытием. В перегородке дверной проем 1х2,1 м. Необходимо определить устойчивость перегородки.

Из таблицы 26 (п. 2) определяем группу кладки — III . Из таблиц ы 28 находим ? = 14. Т.к. перегородка не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 9,8.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

k 1 = 1,8 — для перегородки, не несущей нагрузки при ее толщине 10 см, и k 1 = 1,2 — для перегородки толщиной 25 см. По интерполяции находим для нашей перегородки толщиной 20 см k 1 = 1,4;

k3 = 0,9 — для перегородки с проемами;

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H / h = 3,5/0,2 = 17,5 > 12.3 — условие не выполняется, перегородку такой толщины при заданной геометрии делать нельзя.

Каким способом можно решить эту проблему? Попробуем увеличить марку раствора до М10, тогда группа кладки станет II , соответственно β = 17, а с учетом коэффициентов β = 1,26*17*70% = 15 I , соответственно β = 20, а с учетом коэффициентов β = 1,26*20*70% = 17.6 > 17,5 — условие выполняется. Также можно было не увеличивая марку газобетона, заложить в перегородке конструктивное армирование согласно п. 6.19. Тогда β увеличивается на 20% и устойчивость стены обеспечена.

Пример 2. Дана наружная ненесущая стена из облегченной кладки из кирпича марки М50 на растворе марки М25. Высота стены 3 м, толщина 0,38 м, длина стены 6 м. Стена с двумя окнами размером 1,2х1,2 м. Необходимо определить устойчивость стены.

Из таблицы 26 (п. 7) определяем группу кладки — I . Из таблиц ы 28 находим β = 22. Т.к. стена не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 15,4.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

k 1 = 1,2 — для стены, не несущей нагрузки при ее толщине 38 см;

k2 = √А n / Ab = √1,37/2,28 = 0,78 — для стены с проемами, где Ab = 0,38*6 = 2,28 м 2 — площадь горизонтального сечения стены с учетом окон, А n = 0,38*(6-1,2*2) = 1,37 м 2 ;

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H / h = 3/0,38 = 7,89 L = 3 + 6 = 9 м kβh = 3*0,94*14,5*0,38 = 15.5 м — условие выполняется, устойчивость стены обеспечена.

Еще полезные статьи:

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

профили арматуру не заменят

насчет фундамента: допустимы пустоты в теле бетона, но не снизу, чтобы не уменьшать площадь опирания, которая отвечает за несущую способность. То есть снизу должен быть тонкий слой армированного бетона.
А какой фундамент — лента или плита? Какие грунты?

жаль, вообще просто пишут что в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой — как с этим бороться? я так понимаю чем прочнее бетон и чем больше площадь поверхности арматуры — тем лучше будет связь, т.е. надо керамзитобетон с добавлением песка (а не только керамзит и цемент) и арматуру тонкую, но чаще

Груны пока не известны, вероятнее всего будет чистое поле суглинки всякие, изначально думал плиту, но низковато выйдет, хочется по-выше, а ещё же придётся верхний плодородный слой снимать, поэтому склоняюсь к ребристому или даже коробчатому фундаменту. Несущей способности грунта много мне не надо — дом всё-таки решили в 1 этаж, да и керамзитобетон не очень тяжёлый, промерзание там не более 20 см (хотя по старым советским нормативам 80).

Читать еще:  Подбор толщины шва кирпичной кладки

Думаю снять верхний слой 20-30 см, выложить геотекстиль, засыпать песочком речным и разровнять с уплотнением. Затем легкая подготовительна я стяжка — для выравнивая (в неё вроде бы даже арматуру не делают, хотя не уверен), поверх гидроизоляция праймером
а дальше вот уже диллема — даже если связать каркасы арматуры ширина 150-200мм х 400-600мм высоты и уложить их с шагом в метр, то надо ещё пустоты чем-то сформировать между этими каркасами и в идеале эти пустоты должны оказаться поверх арматуры (да ещё и с некоторым расстоянием от подготовки, но при этом сверху их тоже надо будет проармировать тонким слоем под 60-100мм стяжку) — думаю ППС плиты замонолитить в качестве пустот — теоретически можно будет такое залить в 1 заход с вибрированием.

Т.е. как бы с виду плита 400-600мм с мощным армированием каждые 1000-1200мм объемная структура единая и легким в остальных местах, при этом внутри примерно 50-70% объёма будет пенопласт (в не нагруженных местах) — т.е. по расходу бетона и арматуры — вполне сравнимо с плитой 200мм, но + куча относительно дешового пенопласта и работы больше.

Если как-то бы ещё заменить пенопласт на простой грунт/песок — будет ещё лучше, но тогда вместо легкой подготовки разумнее делать нечто более серьёзное с армированием и выносом арматуры в балки — в общем тут не хватает мне и теории и практического опыта.

Вернёмся пока к стенам, тут вычитал ещё интересный вариант tilt-up
на фундаменте отливается прямо стена с утелпением сразу (в утеплении есть углубления для армирования, т.е. слой бетона не везде одинаковый, как бы та же ребристая структура)

я думаю заменить тяжёлый бетон 50-150 мм, на керамзитобетон заводской 150-250 мм 1000-1200кг/м3 — арматурный каркас там из 12й арматуры в прорези между утеплителем (шаг 1м в утолщениях стены), а по внутренней стене дополнительно кладочную сетку 6ку вроде с шагом 100мм

потом это ставится уже краном (свариваются, скручиаются выносы арматуры) а стыки и углы монолитятся и утепляются отдельно (в стыках из плиты и потом в перекрытие отдельно арматура закладывается)

немного смущает слабая связь стен с фундаментом (только по стыкам и углам), но при монолитном перекрытии — это вроде как достаточно жестко, можно в фундаменте и стеновых плитах сделать закладные и сварить до кучи

Как Вам такая технология? Несущая стена получится 150мм с утолщениями до 250мм из керазитобетона M50 с умеренным армированием

а значит будут проблемы в растянутой зоне плиты и в местах анкеровки арматуры.

Для стен же, тем более для одноэтажного дома, керамзитобетон вполне подходит. Конечно, нужно соблюсти все нормативные требования для лёгких бетонов.

стяжка не армируется

почитал СНИП по легким бетонам, там довольно интересные есть моменты.
1. похоже можно делать керамзитобетон без мелкого наполнителя, я думаю использовать 10-20
2. есть разные сорта керамзита по прочности, и требования для каждой марки керамзитобетона

Класс бетона по прочности на сжатие — Минимальная марка заполнителя по прочности

При этом я вижу что для фракции 10-20 есть варианты керамзита как П25 (дешового 250кг/м3), так и П50 — более дорогой и у него насыпная плотность уже 400кг/м3

т.е. в принципе можно получить относительно дорогой конструкционно- теплоизоляционн ый D600 — D700 M100-B7.5 из которого даже относительно тонким слоем при качественном армировании можно хоть в 3-4 этажа лепить

а можно получить дешовый D500 M50-B3.5 на 1-2 этажа хватит и такого за глаза, даже если будет пирог 120мм-100 ППС-80мм с армированием по 1 слою в обоих слоях керамбитобетона , связанных стеклоплатсиков ой арматурой между собой (как только это посчитать — не понятно, одиночной стены в 120мм мало, но учитывая что пенопласт будет не сплошным слоем, а с шагом в метр будут рёбра из чистого керамзитобетона с армированием, т.е. рёбра в 300мм толщиной по сути)
я думаю прочности тут с большим запасом (скидка на качество изготовления самомесом, но планирую вибрировать поверхностным вибратором, плиты будут отливаться на фундаменте горизонтально с выносом арматуры для связи плит, и через неделю подниматься — размер плиты 1.1-1.2 х 2.4-3 м вес примерно 300-400кг всего, стыки плит будут заливаться отдельно тем же керамзитобетоном)

Ещё есть мысль закупить б/у труб d50 и в плите в слое 120мм их замуровать с шагом 600мм с выносом, чтобы потом за них поднимать было удобно тельфером на полтонны думаю справиться, но и под них сделать дырки в фундаменте и поставить трубами в дырки + потом сверху будет перекрытие с армпоясом одновременно на всю 120мм часть стеновой плиты — эти трубы там замонолитить.

Wiki ЖБК

Материалы для проектирования железобетонных конструкций

Инструменты пользователя

  • Войти

Инструменты сайта

  • Недавние изменения
  • Управление медиафайлами
  • Все страницы

Боковая панель

Проектное бюро Фордевинд:

Сайты схожей тематики:

Содержание

Высота кирпичных перегородок

Допустимые отношения высот стен и столбов к их толщинам — п. 9.16-9.20 СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции» Актуализированная редакция СНиП II-22-81

Кирпичная перегордка с проёмами толщиной 120 мм

Примем марку раствора — «50 и выше», группа кладки — I:

Таким образом, максимальная высота перегородки составляет H = 120 x 25 x 1,72 x 0,9 x 0,7 = 3250 мм. При этом свободная длина перегородки не должна превышать 2,5H = 8100 мм

В соответствии с п.9.19 при конструктивном продольном армировании кладки — коэффициент 1,2. В этом случае максимальная высота перегородки составляет H = 120 x 25 x 1,72 x 0,9 x 0,7 x 1,2 = 3900 мм. При этом свободная длина перегородки не должна превышать 2,5H = 9750 мм

Кирпичная перегордка с проёмами толщиной 250 мм

Примем марку раствора — «50 и выше», группа кладки — I:

Таким образом, максимальная высота перегородки составляет H = 250 x 25 x 1,2 x 0,9 x 0,7 = 4700 мм. При этом свободная длина перегородки не должна превышать 2,5H = 11800 мм

В соответствии с п.9.19 при конструктивном продольном армировании кладки — коэффициент 1,2. В этом случае максимальная высота перегородки составляет H = 250 x 25 x 1,2 x 0,9 x 0,7 x 1,2 = 5670 мм. При этом свободная длина перегородки не должна превышать 2,5H = 14200 мм

Расчёт массы сетки в кг для армирования кирпичных стен по заданной длине и высоте стены, при выбранной толщине стены и типа сетки в Excel

Обсуждение

swell, а разве вообще «перегородка» независимо от материала бывает несущей? Я за чистоту понимания и употребления разных терминов, исключая их вольные толкования без официального определения.

В моем давнем представлении перегородки могут быть только «ненесущими». И понимать их только такими, без разновидности «несущими». А вот уже элемент под названием «стена» может быть как «несущей», так и «самонесущей», или «ненесущей» кому как нравится. Поэтому к перегородке применять термин «ненесущие» избыточно. Закрепляемая в примыкании к потолку по длине — уместная характеристика. Что конечно, для устойчивости дает поправку на высоту и длину предельном значении.

Другое. Различают перегородки одинарные и двойные (спаренные с зазором, как межквартирные) что дает им большую устойчивость со связями между ними.

Как будет их устойчивость обеспечиваться, по какой методике?

Расчет нагрузки на кирпичную стену – пример определения несущей способности конструкции

Проектирование и возведение сооружений из кирпича требует дополнительного расчета нагрузки. Несущая способность кирпичной кладки при неправильной закладке приводит к разрушению стены. Поэтому инженеры с максимальной точностью рассчитывают показатели. Для этого нужно знать марку кирпича по плотности, осуществляемую нагрузку, устойчивость, сопротивление сжатию и теплопередаче.

Виды нагрузок на кирпичную стену

Нагруженность элементов конструкции подразделяют на 2 вида:

  • временная;
  • постоянная.

К постоянным относят удельную массу перегородок, перестенок, стен и других элементов, а также постоянное влияние подземных вод, горных пород и их гидростатика. Временные, как становится ясно из названия, это сбор нагрузок характерного типа, которые могут изменяться. К ним относят:

На данный показатель может влиять наличие снега.

  • вес временно привезенного оборудования либо стационарных объектов;
  • разность перепадов давления в проложенных трубах здания;
  • нагрузки климатического характера влияния окружающей среды (снег, дождь, ветер).

Если сооружение проектируется с малым количеством этажей, то строители могут пренебрегать данными касательно временных напряжений на здание, однако только при условии создания повышенного запаса прочности на этапах его строительства.

От чего зависит нагруженность кирпичной кладки?

Для проведения расчета первым делом необходимо определить все факторы, влияющие на прочность участка проектирования, а именно:

Перед началом проведения калькуляций следует учесть, что в конструкции есть подоконники.

  • защитные возвышения по периметру кровли;
  • подоконники;
  • простенки;
  • участки над окнами с учетом полного веса всех составляющих стены;
  • допустимые нагрузки на плиту и между перекрытиями;
  • удельную массу настила;
  • для зимнего периода также учитывают вес снежного покрытия на крыше и влияние сильных порывов ветра.
Читать еще:  Удельный вес кирпича и его изменение в зависимости от вида

Для зданий более 2-х этажей проводят расчет для определения способности их сопротивляемости. С помощью формул высчитывают нагрузки от каждого отдельного этажа конструкции и точки давления. Высокие нагрузки образовываются в нижних частях кирпичного столба. Если условия по правильному соотношению величин толщины и высоты не будут выполнены, то с увеличением срока эксплуатации стена начнет выгибаться и может полностью разрушиться от перенапряжения.

В строительной индустрии предусматривается толщина кладки из кирпича для несущих стен от 1,5 до 2,5 изделия. Но окончательное вычисление зависит от высотности объекта. Определяется устойчивость к нагрузкам непосредственно с помощью расчета, но в случае строительства 3 и более этажных зданий нужен тщательный анализ по формулам, которые учитывают сложение нагрузок от каждого этажа, угол приложения силы и возможные дополнительные напряжения.

При планировании конструкции несущего типа материал стоит укладывать не менее, чем в 1,5 камня. Вернуться к оглавлению

Пример расчета нагруженности кирпичной стены

Чтобы разобраться в вопросе нагрузок несущих конструкций, можно изучить пример выполнения проекта, в котором не учитываются временные эксплуатационные нагрузки. Например, здание 4-х этажей с толщиной стен 64 см (Т), удельный вес с учетом всех элементов — кирпича, штукатурки и раствора составляет М=18 кН/м3. По ГОСТу 11214—86, выполнена закладка окон, их размеры по ширине 100—150 см (Ш) по высоте 100—130 см (В).

Приложение веса на простенок от элементов, находящихся выше, согласно замерам, равен 0,64*1,42 м, а высота одного этажа (Вэт) 4200 мм. При этом сила давления на участок происходит под углом 45°. При слое штукатурки в 2 см определяют нагрузку от стен следующим алгоритмом: Нстен=(4Вэт+0,5(Вэт-В1)3—4Ш1*В1)(h+0,02)М. Подставив значения, получают 0, 447 МН. Определение требуемой нагруженной площади П=Вэт*В½-Ш/2. В этом случае значение равно 6 м. Нп =(30+3*215)*6 = 4,072МН. Получаемая нагрузка на кладку из кирпича от перекрытий 2-го этажа равняется: Н2=215*6 = 1,290МН, в том числе Н2l=(1,26+215*3)*6= 3,878МН. Удельный вес кирпичного простенка высчитывается по формуле: Нпр=(0,02+0,64)*(1,42+0,08)*3*1,1*18= 0,0588 МН.

Необходимый показатель для данной конструкции можно вычислить, используя некоторые данные и формулы.

Расчет несущей способности кирпичной стены выполняется по максимально загруженным простенкам нижнего этажа.

При обследовании элемента выбирают части стены с минимальной шириной и толщиной. Чаще всего они расположенными в проемах дверей или окон. Если условие У >= Н на устойчивость стены при расчетах подтверждается, то проект выполнен верно и прочность конструктивных элементов достаточна. Расчет простенка для каждого этажа и суммирование значений показывают общую нагрузку здания и выполняются согласно СНиП II-22—81.

Недостаточное сопротивление стены из кирпича

Если при определении расчетного сопротивления данные устойчивости менее ее нагрузки, следует выполнять армирование стенок и перегородок. При упрочнении материала прирост показателей прочности составляет 40%. Далее следует заново пересчитать показатели устойчивости, учитывая усиление стальными элементами. Зная что У = 1,5, а Н = 1,113, рассчитывается коэффициент усиления, поделив значения, К = 1,348. Таким образом, увеличить прочностные показатели нужно на 34,8%. Проводя армирование железной обоймой, можно достичь нужных показателей прочности, если правильно выбрать марку кирпича, усиление, определить конструкцию фундамента и характеристики грунта под фундаментом.

Расчет кирпичной кладки на прочность

  • Цены
  • Электромонтаж
  • Отзывы
  • Вызвать мастера
  • Каталог товаров
  • Аренда инструмента

    Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

    Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

    Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (Мрз) от 25 и выше.

    При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

    Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

    Пример расчета кирпичной стены.

    Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

    Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

    Выбор расчетного сечения.

    В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты mg и φ минимальны.

    В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

    Давайте рассмотрим сечение I-I.

    Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P1=1,8т и вышележащих этажей G=G п +P 2 +G 2= 3,7т:

    Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P1 от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

    Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

    Так как нагрузка от плиты перекрытия (P1) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

    то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

    Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

    Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета eν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

    Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

    Коэффициенты mg и φ1 в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

    — R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см 2 или 110 т/м 2

    — Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

    A — площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м 2

    — ω — коэффициент, определяемый по формуле:

    ω = 1 + e/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

    Несущая способность кладки равна:

    Прочность кладки обеспечена.

    Статья была для Вас полезной?

    Расчет кирпичной кладки на устойчивость

    В случае самостоятельного проектирования кирпичного дома возникает острая необходимость рассчитать, сможет ли выдержать кирпичная кладка те нагрузки, которые заложены в проекте. Особенно серьёзная ситуация складывается на участках кладки, ослабленных оконными и дверными проёмами. В случае большой нагрузки эти участки могут не выдержать и подвергнуться разрушению.

    Точный расчет устойчивости простенка к сжатию вышележащими этажами достаточно сложен и определяется формулами, заложенными в нормативном документе СНиП-2-22-81 (далее ссылка – ). В инженерных расчетах прочности стены к сжатию учитывается множество факторов, включая конфигурацию стены, сопротивление сжатию, прочность данного типа материалов и многое другое. Однако приблизительно, «на глазок», можно прикинуть резистентность стены к сжатию, воспользовавшись ориентировочными таблицами, в которых прочность (в тоннах) увязана в зависимость от ширины стенки, а также марок кирпича и раствора. Таблица составлена для показателя высоты стены 2,8 м.

    Таблица прочность кирпичной стенки, тонн (пример)

    МаркиШирина участка, см
    кирпичраствор255177100116168194220246272298
    502547111417313641455055
    10050613192529526068768492

    В случае, если значение ширины простенка находится в интервале между указанными, необходимо ориентироваться на минимальное число. Вместе с тем, следует помнить, что в таблицах учтены не все факторы, которые могут корректировать устойчивость, прочность конструкции и сопротивление кирпичной стенки к сжатию в достаточно широком диапазоне.

    Читать еще:  Стоимость разных видов декоративного кирпича

    Виды нагрузки

    По времени нагрузки бывают временные и постоянные.

    Постоянные:

    • вес элементов сооружений (вес ограждений, несущих и других конструкций);
    • давление грунтов и горных пород;
    • гидростатическое давление.

    Временные:

    • вес временных сооружений;
    • нагрузки от стационарных систем и оборудования;
    • давление в трубопроводах;
    • нагрузки от складируемых изделий и материалов;
    • климатические нагрузки (снеговые, гололёдные, ветровые и т.д.);
    • и многие другие.

    При анализе нагруженности конструкций обязательно следует учитывать суммарные эффекты. Ниже приведён пример подсчёта основных нагрузок на простенки первого этажа здания.

    Нагруженность кирпичной кладки

    Для учёта воздействующей на проектируемый участок стены силы нужно суммировать нагрузки:

    • от парапета;
    • подоконных участков;
    • простеночных участков;
    • надоконных участков, с учётом веса кирпичной стенки, строительного раствора и нанесённой штукатурки;
    • нагрузку от покрытия и межэтажных перекрытий;
    • вес кровли;
    • а также временные нагрузки (снеговую, ветровую и т.д.).

    В случае малоэтажного строительства задача сильно упрощается, и многими факторами временной нагрузки можно пренебречь, задавая определённый запас прочности на этапе проектирования.

    Однако в случае строительства 3 и более этажных сооружений необходим тщательный анализ по специальным формулам, учитывающим сложение нагрузок от каждого этажа, угол приложения силы и многое другое. В отдельных случаях прочность простенка достигается армированием.

    Пример расчёта нагрузок

    Данный пример показывает анализ действующих нагрузок на простенки 1-го этажа. Здесь учтены только постоянно действующие нагрузка от различных конструкционных элементов здания, с учётом неравномерности веса конструкции и углом приложения сил.

    Исходные данные для анализа:

    • количество этажей – 4 этажа;
    • толщина стены из кирпичей Т=64см (0,64 м);
    • удельный вес кладки (кирпич, раствор, штукатурка) М=18 кН/м3 (показатель взят из справочных данных, табл. 19 );
    • ширина оконных проемов составляет: Ш1=1,5 м;
    • высота оконных проемов — В1=3 м;
    • сечение простенка 0,64*1,42 м (нагружаемая площадь, куда приложен вес вышележащих конструктивных элементов);
    • высота этажа Вэт=4,2 м (4200 мм):
    • давление распределено под углом 45 градусов.
    1. Пример определения нагрузки от стены (слой штукатурки 2 см)

    Нст=([4Вэт+0,5(Вэт-В1)]3-4Ш1В1)(h+0,02)Мyf = ([4,2*4+0,5*(4,2-3)]*3-4*3*1,5)* (0,02+0,64) *1,1 *18=0, 447МН.

    1. Нагрузка от кровли и трёх перекрытий

    Ширина нагруженной площади П=Вэт*В1/2-Ш/2=3*4,2/2,0-0,64/2,0=6 м

    Нп =(30+3*215)*6 = 4,072МН

    в том числе длительная нагрузка на проектируемый участок

    1. Нагрузка от перекрытий 2-го этажа

    в том числе Н2l=(1,26+215*3)*6= 3,878МН

    1. Собственный вес простенков

    Нпр=(0,02+0,64)*(1,42+0,08)*3*1,1*18= 0,0588 МН

    Общая нагрузка будет результатом сочетания указанных нагрузок на простенки здания, для её подсчета выполняется суммирование нагрузок от стенки, от перекрытий 2второго этажа и веса проектируемого участка).

    Схема анализа нагрузки и прочности конструкции

    Для подсчета простенка кирпичной стенки потребуются:

    • протяжённость этажа (она же высота участка) (Вэт);
    • число этажей (Чэт);
    • толщина стены (Т);
    • ширина кирпичной стены (Ш);
    • параметры кладки (тип кирпича, марка кирпича, марка раствора);
    • нагрузка (Н)
    1. Площадь простенка (П)
    1. По таблице 15 необходимо определить коэффициент а (характеристика упругости). Коэффициент зависит от типа, марки кирпича и раствора.
    2. Показатель гибкости (Г)
    1. В зависимости от показателей а и Г, по таблице 18 нужно посмотреть коэффициент изгиба ф.
    2. Нахождение высоты сжатой части

    где е0 – показатель экстренсиситета.

    1. Нахождение площади сжатой части сечения
    1. Определение гибкости сжатой части простенка
    1. Определение по табл. 18 коэффициент фсж, исходя из Гсж и коэффициента а.
    2. Расчет усредненного коэффициента фср
    1. Определение коэффициента ω (таблица 19 )

    Пример расчета прочности кладки

    — параметры кладки (глиняный кирпич, изготовленный методом пластического прессования, цементно-песчаный раствор, марка кирпича — 100, марка раствора — 50)

    — нагрузка (Н) – 1000 кН

    1. По таблице 15 определяем коэффициент а.
    1. Коэффициент изгиба (таблица 18 ).
    1. Высота сжатой части
    1. Площадь сжатой части сечения
    1. Гибкость сжатой части
    1. фсж=0,96
    2. Расчет фср

    ω =1+0,045/0,64=1,07 =Н

    Условие выполнено, прочность кладки и прочность её элементов достаточна

    Недостаточное сопротивление простенка

    Что делать, если расчетное сопротивление простенков давлению недостаточно? В этом случае необходимо укрепление стенки при помощи армирования. Ниже приведён пример анализа необходимой модернизации конструкции при недостаточном сопротивлении сжатию.

    Для удобства можно воспользоваться табличными данными.

    В нижней строке представлены показатели для стенки, армированной проволочной сеткой диаметра 3 мм, с ячейкой 3 см, класса В1. Армирование каждого третьего ряда.

    МаркаШирина, см
    кирпичраствор255177100116142168194220246272298
    Простая кладка1005061319252944526068768492
    Армированная кладка1005011233444517992107122136151165

    Прирост прочности составляет около 40 %. Обычно данное сопротивление сжатию оказывается достаточным. Лучше сделать подробный анализ, подсчитав изменение прочностных характеристик в соответствии с применяемым способом усиления конструкции.

    Ниже приведён пример подобного вычисления

    Пример расчета усиления простенков

    Исходные данные – см. предыдущий пример.

    • высота этажа — 3,3 м;
    • толщина стены– 0,640 м;
    • ширина кладки 1,300 м;
    • типовые характеристики кладки (тип кирпичей – глиняные кирпичи, изготовленные методом прессования, тип раствора – цементный с песком, марка кирпичей — 100, раствора — 50)

    Нагрузка пусть будет равной Н

    В этом случае условие У>=Н не выполняется (1,113 =Н выполняется. Сопротивление сжатию и прочность конструкции достаточны.

    Расчет несущих стен здания

    Первые впечатления о доме складываются по его экстерьеру, и потому их оформлению уделяют особое внимание. В ходе проектирования учитываются и качественные, и эстетические характеристики, особенно если здание жилого назначения. Расходы на строительство превышают половину от общей сметы, и потому необходим точный расчет несущей способности стены еще до старта строительных работ.

    Разновидности стен

    Для получения предварительных данных по расчету несущих стен можно воспользоваться онлайн калькулятором, но перед этим следует разобраться с разнообразием стеновых конструкций. Материальные затраты оцениваются исходя из типов и объема предстоящих работ. Определить, как стоимость соотносится с определенной конфигурацией, нужно оценить несколько категорий наружных стеновых конструкций. Их структура сложнее, габариты – больше, а значит, требуется больший объем строительных материалов.

    Наиболее востребованные в Москве и Подмосковье материалы – кирпич, керамические и газобетонные блоки. Натуральный камень и древесина используются значительно реже из-за их высокой стоимости. Поэтому услуги по расчету несущей способности кирпичной кладки и блочных аналогов пользуются большей популярностью.

    Какой вариант выбрать?

    Выполнение онлайн-расчета стен, столбов и колонн возможно с помощью разных калькуляторов. Самое популярное решение по стройматериалам – силикатные и керамические кирпичи. Хотя белые аналоги более прочные, у них высок уровень тепловых потерь, а влага оказывает сильное негативное воздействие. Кладка тяжелая, что повышает требования к конструкции фундамента. В то же время при соблюдении всех норм можно получить надежное многоэтажное строение.

    Газобетон и керамические блоки менее прочны, но их преимущество – малые теплопотери и небольшая масса. Экономия достигается за счет следующих факторов:

    1. • Стройка из них занимает меньше времени.
    2. • Нет необходимости в массивном фундаменте.
    3. • Уменьшаются затраты на утепление постройки.

    Пористые газобетонные блоки удобны в монтаже, обладают высокими тепловыми характеристиками. Расходы на отделку минимизируются благодаря шлифованной поверхности. Расчеты демонстрируют, что возведение стеновых конструкций обходится недорого. При выборе следует учитывать недостатки материала – гигроскопичность, недостаточная морозостойкость. Нужны дополнительные мероприятия по защите фасада от воды и климатических воздействий. Тем не менее, по соотношению качества и цены это одно из лучших решений.

    Общий порядок работ

    Полнофункциональный калькулятор расчета несущей способности стен способен оценить расходы не только на стройматериалы, но и на строительные работы. Чтобы понять происхождение затрат, нужно представлять, как происходит строительство. Примерный порядок действий:

    1. • Удаление неровностей с поверхности цоколя. Очень важный момент, если проект предусматривает использование блоков.
    2. • Кладка кирпичного или блочного типа, в последовательности от внешних к внутренним стенкам.
    3. • Подготовка проемов дверей и окон, обычно посредством железобетонных перемычек. Для легких стройматериалов создается верхний пояс армирования.
    4. • Облицовка фасада, оформление некоторых элементов экстерьера.

    Методика расчета с помощью онлайн-калькулятора

    Существует три распространенных метода расчета несущих стен здания, которые реализованы в интернет-калькуляторах:

    1. • Планируемая в соответствии с проектом площадь.
    2. • Общая территория застройки.
    3. • Объемы строительных работ.

    Третья методика позволяет получить результаты, максимально приближенные к действительности. Предусматриваются все действия, вплоть до сдачи объекта в эксплуатацию. С высокой точностью оцениваются траты на стройматериалы и привлечение специалистов-строителей. Величина погрешности не превышает 15 процентов – это значительно меньше, чем по другим методикам, где завышение прогнозов – обычное дело. Классический способ расчета несущей способности колонн, стен и кирпичных столбов – по объемным факторам.

    В калькуляторе реализованы программные инструменты в виде последовательности стандартных математических вычислений. Алгоритм основывается на формулах определения объемных показателей, в том числе для сложных по конфигурации объектов.

    На основании исходных данных проводится расчет несущей способности, определятся стоимость услуг строителей и расходы на стройматериалы (по актуальной на текущий момент цене). Возможно проектирование здания целиком, или только его отдельных частей. Сейчас представление о затратах на возведение дома можно получить прямо в интернете – для этого достаточно воспользоваться специализированным онлайн-калькулятором строительства дома.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector