Sk-mirastroy.ru

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

Расчет простенка

Расчет простенков для размещения оконных проёмов

Расчет выполняется с учебной целью. Считаем, что стена выполнена кирпичной кладкой. Необходимо определить размеры простенков между оконными проемами из условия, что эти длины должны быть кратны длине кирпича. Размеры стандартного кирпича 250 * 125 * 65 мм.

Рис. 7.5. Определение размеров простенков для размещения оконных проёмов

Габариты оконных проемов приведены в [5, 21]. В каждом варианте заданы оконные проемы трех марок 01, 02, 03 (см. рис. 7.1). Какие размеры выбрать для каждой марки окна зависит от назначения помещения, где окна находятся (большая игровая комната, читальный зал или складское помещение). Например, если для марки 01 выбрано окно о пределен нот размера, то окна марок 02 и 03 должны быть других размеров. Коррективы может внести расчет оконных проемов.

По [5, 21] определите ширину оконных проемов для вашего варианта: это могут быть размеры (со стороны улицы) 1080, 1230, 1380, 1680 или 1980 мм.

Рассмотрим расчёт для участка стены в осях 1-2 (рис. 7.5).

Глава 7. Чертежи здания

Длина стены 9000 + 510 — 320 = 9190 мм. На участке должно быть размещено два окна. При ширине оконного проёма 1230 мм суммарная длина простенков 9190- 1230 x2 = 6730 мм.

Если принять все простенки одинаковыми, то ширина каждого из трех простенков составит 6730 : 3 = 2243 мм. При длине кирпича 250 мм количество кирпичей в одном простенке 2243 : 250 = 8.97 шт. Примем, что средний и правый простенки имеют каждый но 9 кирпичей, учтём 8 швов по 10 мм. Длина такого простенка 9 х 250 + 8 х 10 = 2330 мм.

Остаточная длина углового простенка равна 6730 2330 х 2 = 2070 мм. Его можно выложить из восьми кирпичей. Проверим. С учетом семи швов получаем контрольный размер 250 х 8 + 7 х Ю = 2070 мм.

Если угловой простенок не удается выполнить из целого числа кирпичей, тогда следует повторить расчет. Приняв другие размеры оконных проемов, или задавая простенки различной длины, но возможности добейтесь целого количества кирпичей в каждом из них.

? Выполните расчёт всех простенков для своего варианта.

Расчет простенка. Сбор нагрузок на перекрытия. Шарнирное опирание на неподвижные опоры

Страницы работы

Фрагмент текста работы

2.1 Сбор нагрузок на перекрытия

Сбор нагрузок на покрытие

Наименование слоя или нагрузки

Удельный вес материала, кгс/м³

Кровельный материал типа «Унифлекс»-2 слоя

Минеральные плиты «Техно-РУФ»

Сбор нагрузок на перекрытие этажа

Наименование слоя или нагрузки

Удельный вес материала, кгс/м³

2 Расчетно-конструктивная часть

2.2 Расчет простенка.

— Нормальная сила N = 25 тс = 25 / 0,001 = 25000 кгс;

— Изгибающий момент M = 1 тс м = 1 / 0,00001 = 100000 кгс см;

Размеры прямоугольного сечения:

— Толщина сечения h = 51 см;

— Ширина сечения b = 103 см;

— Длина элемента H = 240 см;

1) Свободная длина элемента

Расчетная схема — шарнирное опирание на неподвижные опоры.

Свободная длина элемента:

Гибкость: lh = lo /h=240/51 = 4,705 (формула (12); п. 4.7 ).

2) Учет случайного эксцентриситета

Требуется учет случайного эксцентриситета при толщине стены 25 см и менее

Т.к. h > 25 см, то случайный эксцентриситет: ev=0 см .

Эксцентриситет: eo = M/N+ev=100000/25000+0 = 2 см.

Площадь сечения: A = b h=103 · 51 = 5253 см2 .

Условие возможности применения формулы (14): 1-2 eo/h=1-2 · 2/51=0,92157 t 0 см2 — условие выполнено.

Площадь сжатой части сечения: Ac = A (1-2 eo/h)=5253 · (1-2 · 2/51) = 4841 см2 (формула (14); п. 4.7).

Расстояние от ц.т. до наиболие сжатого волокна:

y = h/2=51/2 = 25,5 см .

Момент инерции: I = b h3/12=103 · 513/12 = 1138587,75 см4 .

3) Определение упругой характеристики для неармированной кладки

Марка раствора — 75.

Вид кладки — из кирпича силикатного.

Упругая характеристика принимается по табл. 15 a = 750.

Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 18 в зависимости от lh и a

Проверка условия применения формулы hc=h-2 eo>0: h-2 eo=51-2 · 2=47 > 0 см — условие выполнено.

Высота сжатой зоны: hc = h-2 eo=51-2 · 2 = 47 см.

Гибкость: lhc = H /hc =240/47 = 5,106.

Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения принимается по табл. 18 в зависимости от lhc и a: fc = 0,972.

Коэффициент: f1 = (f+fc)/2=(0,982+0,972)/2 = 0,977 (формула (15); п. 4.7 ).

4) Определение коэффициента w (табл. 19 СНиП II-22-81)

Коэффициент: w = 1+eo/h=1+2/51 = 1,039.

w r 1,45 (71,67% от предельного значения) — условие выполнено.

5) Продолжение расчета по табл.19

Т.к. h t 30 см, то коэффициент mg =1 .

6) Определение расчетного сопротивления кладки сжатию

Кладка — из силикатного кирпича.

Марка кирпича или камня — 100.

Расчетное сопротивление кладки сжатию с учетом понижающих коэффициентов принимается по табл. 2: R = 17 кгс/см2 .

7) Продолжение расчета по п. 4.7

N=25000 кгс r mg f1 R Ac w=1 · 0,977 · 17 · 4841 · 1,039=83587,55 кгс (59,81% от предельного значения) — условие выполнено (формула (13); п. 4.7).

Т.к. eo=2 см r 0,7 y=0,7 · 25,5=17,85 см, то проверки трещиностойкости и деформаций не требуется.

2.3 Расчет монолитного участка МУ-1.

РАСЧЕТ БАЛКИ:

Сечение размерами b = 220 мм, h = 220 мм; a = 40 мм; gb2 = 0.9 (нагрузки непродолжительного действия отсутствуют); изгибающий момент М = 31.1 кН · м; бетон тяжелый класса В25 (Rb = 20.4 МПа); арматура класса A-III (Rs = 390 МПа).

Требуется определить площадь сечения продольной арматуры.

H = 220 – 40 = 180 мм. Подбор продольной арматуры производим согласно п. 3.18 (Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)). По формуле (22) вычислим значение am:

Из табл. 18 для элемента из бетона класса В25 с арматурой класса A-III при gb2 = 0.9 находим aR = 0.422.

Таккак am = 0.214 2 ).

Определение диаметра и шага хомутов у опоры.

Расчет. Наибольшая поперечная сила в опорном сечении равна:

,

Определим требуемую интенсивность хомутов приопорного участка согласно п. 3.33б.

Из формулы (52) при jf = 0 и jb2 = 2.0 (см. табл. 21) получим

то интенсивность хомутов определим по формуле (63) :

При этом, поскольку

Н/мм > 11.9 Н/мм, принимаем qsw = 47.5 Н/мм.

Согласно п. 5.69, шаг s1 у опоры должен быть не более h/2 = 110 и 150 мм, а в пролете = 165 и 500 мм. Максимально допустимый шаг у опоры, согласно п. 3.29, равен:

мм.

Принимаем шаг хомутов у опоры s1 = 100 мм, а в пролете — 2s1 = 200 мм, отсюда

мм 2 .

Принимаем в поперечном сечении два хомута диаметром по 10 мм (Аsw= 157 мм 2 ).

Таким образом, принятая интенсивность хомутов у опоры и в пролете балки будет соответственно равна:

Н/мм;

Н/мм.

Проверим условие (57), вычислив Qb,min:

H.

Тогда

Следовательно, значения qsw1 и qsw2 не корректируем.

Определим, согласно п. 3.34, длину участка l1 с интенсивностью хомутов qsw1. Так как qsw1qsw2= qsw2 = 352,1 H/мм > q1 = 77 Н/мм, значение l1 вычислим по формуле

4. Расчет внутреннего простенка.

Для расчета выберем простенок шириной 1м + половина дверного проема 0.45м.

Сечение простенка прямоугольное с размерами h*b = 0,38*1,00=0,38 м 2 .

Грузовая площадь для расчета внутренней стены Агр2=6,0*1,45=8,7 м 2 .

4.1 Расчет внутреннего простенка на первом этаже.

При определении равномерно распределенных нагрузок для жилых помещений принимаем коэффициент сочетания равный [1, формулы 1 и 3]:

Где А=8,7м 2 , А1=9м 2 n=8–общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются при расчете рассматриваемого сечения стены.

Так как А = 8,7 м 2 2 , то ΨА1 = 1,

Расчет по сечению 4-4

Расчетное усилие от вышележащих конструкций

1) собственный вес стены вышележащих этажей:

γ=1800кг/м 3 =18кН/ м 3 -удельный вес кладки

кН, где

γf=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стены [1, табл. 1].

2) собственный вес покрытия

кН.

3) сосредоточенная сила от перекрытия

4) перекрытия вышележащих этажей

Nпер tot =7*8,7*(4,967+1,95*0,61)*0,95=356,184 кН

5) чердачное перекрытие

φ – коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l;

1) расчетная высота элемента равна [2, п. 4.3, примечание а]:

м;

2) гибкость элемента для прямоугольного сплошного сечения равна [2, п. 4.2]:

;

3) упругая характеристика кирпича α=1000 [2, табл.15], согласно табл. 18 [2] ;

Читать еще:  КЛАДКА ВПУСТОШОВКУ

При h=0,38 м > 0,3м mg=1 – коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки [2, п. 4.7].

Тогда расчетное сопротивление:

R =689,33/(1*0,933*0,38)=1944,29 кН/м 2 = 1,944 МПа;

По таблице 2 [2] принимаем марку кирпича 125 и марку раствора 100 (R=2,0МПа).

Проверка по сечению 5-5

Расчетное усилие от вышележащих конструкций

1) собственный вес стены вышележащих этажей:

γ=1800кг/м 3 =18кН/ м 3 -удельный вес кладки

кН, где

γf=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стены [1, табл. 1].

2) собственный вес покрытия

кН.

3) сосредоточенная сила от перекрытия

4) перекрытия вышележащих этажей

Nпер tot =7*8,7*(4,967+1,95*0,61)*0,95=356,184 кН

5) чердачное перекрытие

φ – коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l;

Для сечения 5-5 φ=1

При h=0,38 м > 0,3м mg=1 – коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки [2, п. 4.7].

Проверка несущей способности простенка:

Несущая способность простенка обеспечена, т.е. марка кирпича и марка раствора были подобраны верно.

4.2 Расчет внутреннего простенка на пятом этаже.

Сечение простенка прямоугольное с размерами h*b = 0,38*1,00=0,38 м 2 .

Грузовая площадь для расчета внутренней стены Агр2=6,0*1,45=8,7 м 2 .

При определении равномерно распределенных нагрузок для жилых помещений принимаем коэффициент сочетания равный [1, формулы 1 и 3]:

Где А=8,7м 2 , А1=9м 2 n=4–общее число перекрытий,нагрузки от которых учитываются при расчете рассматриваемого сечения стены.

Так как А = 8,7м 2 2 , то ΨА1= 1,

Расчет прочности кирпичной кладки в простенке

Нагрузка на простенок (рис. 30) в уровне низа ригеля перекрытия первого этажа, кН:

снеговая для II снегового района

рулонный ковер кровли – 100 Н/м 2

асфальтовая стяжка при Н/м 3 толщиной 15 мм

утеплитель – древесно-волокнистые плиты толщиной 80 мм при плотности Н/м 3

пароизоляция – 50 Н/м 2

сборные железобетонные плиты покрытия – 1750 Н/м 2

вес железобетонной фермы

вес карниза на кирпичной кладке стены при Н/м 3

вес кирпичной кладки выше отметки +3,03

сосредоточенная от ригелей перекрытий (условно без учета неразрезности ригелей)

вес оконного заполнения при Н/м 2

;

суммарная расчетная нагрузка на простенок в уровне отм. +3,03

кН.

Согласно п. 6.7.5 и 8.2.6 [5] допускается считать стену расчлененной по высоте на однопролетные элементы с расположением опорных шарниров в уровне опирания ригелей. При этом нагрузка от верхних этажей принимается приложенной в центре тяжести сечения стены вышележащего этажа, а все нагрузки кН в пределах данного этажа считаются приложенными с фактическим эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения стены.

Согласно п. 6.9 [5], п. 8.2.2 [6] расстояние от точки приложения опорных реакций ригеля P до внутренней грани стены при отсутствии опор, фиксирующих положение опорного давления, принимается не более одной трети глубины заделки ригеля и не более 7 см (рис. 31).

При глубине заделки ригеля в стену аз = 380 мм, аз : 3 = 380 : 3 =

= 127 мм > 70 мм принимаем точку приложения опорного давления

Р = 346,5 кН на расстоянии 70 мм от внутренней грани стены.

Расчетная высота простенка в нижнем этаже

мм.

За расчетную схему простенка нижнего этажа здания принимаем стойку с защемлением в уровне обреза фундамента и с шарнирным опиранием в уровне перекрытия.

Гибкость простенка, выполненного из силикатного кирпича марки 100 на растворе марки 25, при R = 1,3 МПа по табл. 2 [5], определяется согласно примечанию 1 к табл. 15 [5] при упругой характеристике кладки a = 1000;

коэффициент продольного изгиба по табл. 18 [5] j = 0,96. Согласно п. 4.14 [5] в стенах с жесткой верхней опорой продольный прогиб в опорных сечениях может не учитываться (j = 1,0). В средней трети высоты простенка коэффициент продольного изгиба равен расчетной величине j = 0,96. В приопорных третях высоты j изменяется линейно от j = 1,0 до расчетной величины j = 0,96 (рис. 32). Значения коэффициента продольного изгиба в расчетных сечениях простенка, в уровнях верха и низа оконного проема

;

Рис. 31

величины изгибающих моментов в уровне опирания ригеля и в расчетных сечениях простенка на уровне верха и низа оконного проема

кНм;

кНм;

кНм;

кНм.

Рис.32

Величина нормальных сил в тех же сечениях простенка

кН;

кН;

кН;

кН.

Эксцентриситеты продольных сил е = М : N:

мм 300 мм принимают mg = 1,0); А – площадь сечения простенка.

Несущая способность (прочность) простенка в уровне опирания ригеля при j = 1,00; е = 29 мм

jс = 0,944 (табл. 18 [5]);

= 3706734 Н = 3706б7 кН > 2212 кН.

Несущая способность простенка в сечении I–I при j = 0,993; еI = 27 мм;

jс = 0,944 (табл. 18 [5]);

2259870 Н > 2294,4 кН.

Несущая способность простенка в сечении II–II при j = 0,969; еII = 7 мм

jс = 0,956;

2352390 Н =

= 2352,4 кН > 2306,5 кН.

Несущая способность простенка в сечении III – III в уровне обреза фундамента при центральном сжатии е = 0; j = 1,0 (п. 4.1 [5]):

Н =

= 4070,8 кН > 2356 кН.

Следовательно, прочность простенка во всех сечениях нижнего этажа здания достаточна.

Примечание: При наличии в составе стены пилястр за расчетное принимается тавровое сечение с шириной полки, равной расстоянию между оконными проемами и не более расстояния между осями пилястр при отсутствии оконных проемов.

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.

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.

Читать еще:  Растворы для кладки и оштукатуривания печей, глиняный, глиняно-песчаный и другие

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 прямоугольного простенка верхнего этажа

Определяем опорную реакцию на крайней опоре, которая по условиям статического расчета составляет , где — пролет и шаг ригеля. Для расчета каменных конструкций наружной стены принимаем опорную реакцию равной с некоторым запасом

Изгибающий момент под опой ригеля при глубине заделки ригеля в стену с=25см.

Строим эпюру моментов для расчетного простенка в сечении 1-1 под опорой ригеля изгибающий момент М1=25.57 кН·м, у нижний опоры стены. Проверку несущей способности простенка ведем по сечению 2-2, которое является верхом оконного проема и изгибающий момент М123. Изгибающий момент в этом сечении определим из эпюры моментов

Суммарная вертикальная сила от веса стены и покрытия в сечении 2-2.

Эксцентриситет приложения вертикальных сил в сечении 2-2.

Что меньше 0.7у=0.7h/2=0.7·51/2=17.85>6.86 трещины не образуются.

Площадь поперечного сечения простенка между оконными проемами

Гибкость стены в пределах этажа(между опорами)

Несущая способность простенка, как внецентренно сжатого элемента определяется для прямоугольного сечения

ц — коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, определяемый из выражения: По таблице находим ц=0,918, цс=0,872 при

Несущая способность простенка

Прочность простенка обеспечена.

Расчет простенка первого этажа

Опорная реакция от ригеля перекрытия

Изгибающий момент под опорой ригеля перекрытия над первым этажом

Суммарная вертикальная сила от веса стены и покрытия будет равна

Эксцентриситет приложения вертикальных сил

Площадь поперечного сечения простенка между оконными проемами:

Гибкость стены в пределах этажа (между опорами):

Несущая способность простенка как внецентренно сжатого элемента определяется, как для прямоугольного элемента

ц — коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, определяемый из выражения: По таблице находим ц=0,918, цс=0,876 при

Несущая способность простенка

Следовательно, несущая способность простенка первого этажа достаточна.

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.

Читать еще:  Утепление стен пенопластом

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).

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×