Ddom-nn.ru

Домашний Мастер
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет нагрузки на кирпичную стену; пример определения несущей способности конструкции

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 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.

Что обеспечивает кладке прочность?

Безусловно, только сам кирпич. Его выносливость, надежность и долговечность зависят от марки. Если сделать кладку из низкосортного материала, она не будет способна выдерживать внутренние напряжения. Нагрузка, приемлемая для кирпича, обозначается цифрой. Так, изделие марки М75 выдержит 75 кг на 1 см².

Для создания кирпичной стены опытные мастера придерживаются трех правил:

  1. Все нагрузки рассчитываются с тем условием, что они будут строго перпендикулярны кладке.
  2. Для каждого кирпичного ряда горизонтали и вертикали должны быть строго выверены.
  3. Создавая кладку, нужно следить за тем, чтобы швы двух параллельных рядов не совмещались.

Последнее правило особенно важно при создании простенка. Самый нижний слой кирпича должен укладываться на ровную поверхность. Ее готовят заранее, выравнивая раствором цемента и песка.

Строительство кирпичной коробки производится с углов. Есть два вида кладки: «тычком» и «ложком».

Для кирпичной стены, выложенной «тычком» характерно то, что кирпич располагается по отношению к линии стены короткой стороной. Если он выкладывается длинной стороной, то это кладка «ложком».

Для расчета нагрузки не существенно, каким способом выкладывается стена. Но при этом крайне важно делать перевязки. Существуют два вида перевязки: многорядная и однорядная.

Когда стена создается по методу однорядной кладки, ряды, выложенные тычковым и ложковым способами, поочередно меняются и перекрывают друг друга. Тогда нагрузка будет распределяться равномерно.

При многорядной кирпичной кладке тычковый слой появляется лишь после нескольких ложковых рядов. В этом случае расчет нагрузки нужно производить тщательнее, поскольку этот метод перевязки считается менее надежным.

Преимущества специалистов по расчету нагрузки, которые работают на Юду

Специалисты, которые работаю на Юду, отличаются тем, что профессионально и качественно подходят к делу, используют все свои знания о ветровой нагрузке на кирпичную кладку, а также применяют самые современные инженерные решения. В арсенале специалистов надежный инструментарий, традиционные методы работы, техника и передовые технологии. Другие особенности:

  • конкурентоспособные цены (стоимость услуг зависит от пожеланий заказчика);
  • мастера делают все необходимые замеры (измеряют даже расшивку);
  • специалисты знают, как с помощью правильного расчета кирпичных стен повысить устойчивость здания и уменьшить смятение;
  • делают полный расчет кирпича;
  • 100% качество проектирования стен из кирпича.

Расчеты и результаты

Расчет на внецентренное сжатие, расчет на растяжение, расчет на смятие (местное сжатие), начальный модуля упругости, средний (секущий) модуля упругости, упругая характеристика армированной кладки, коэффициент продольного изгиба, коэффициент запаса прочности, относительные деформации кладки средние кратковременные, относительные деформации ползучести, расчетное армирование сечения, предельная перерезывающая сила, воспринимаемая армированной кладкой, предельный момент, воспринимаемый армированной кладкой, предельная сила сжатия, воспринимаемая армированной кладкой, предельная перерезывающая сила, воспринимаемая неармированной кладкой, предельный момент, воспринимаемый неармированной кладкой, предельная сила сжатия, воспринимаемая неармированной кладкой, проверка заданного усиления кирпичного простенка.

Основные правила расчетов

Для того чтобы качественно возвести из кирпича стены или хотя бы несколько перегородок, недостаточно брать во внимание только параметры их высоты и ширины. Важную роль в данном случае имеет схема кладки, разновидность которой будет влиять на толщину и прочность возводимых стен и в итоге на их сопротивление изгибам и трещинам.

Читать еще:  Вес белого силикатного кирпича

Прежде чем приступать к расчетам материалов для возведения стен будущего дома, потребуется определиться с разновидностью кирпича, который планируется использовать в строительстве. Кроме того, необходимо посчитать общую площадь стен из кирпича, а также оконных и дверных проемов в строящемся доме.

Если будущий дом не превышает в высоту 2-3 этажей, то особое внимание расчетам прочности уделять не требуется. При желании, конечно, можно воспользоваться специальными формулами или таблицами с готовыми расчетами, которые приводятся в технических печатных или интернет-источниках. Однако наибольшей надежностью обладают данные, содержащиеся в СНиП. Эта аббревиатура расшифровывается как «строительные нормы и правила», и в этом документе содержатся самые достоверные технические расчеты по различным строительным направлениям, в том числе и относительно кирпичной кладки наружных стен и внутренних перегородок (СНиП ІІ-22-81). Кроме того, нормы проектирования и вопросы организации работ всегда можно найти в еще одном техническом сборнике, который называется ЕНиР (единые нормы и расценки). В данном случае информация про кирпичную кладку содержится в разделе «Каменные работы».

Что нужно учесть в первую очередь?

Как уже было сказано, для двухэтажного дома вполне достаточно кирпичей марки 100 и 150, но для стен, в которых будут проемы, все же потребуется свериться с таблицами, потому что они считаются ослабленными. Так, рассчитывая толщину внутренних несущих стен, важно учитывать, какого рода перекрытия будут положены между этажами и как будет распределяться нагрузка от плит.

Для больших и высоких зданий, как правило, формируется технологическая типовая карта, в которой расписаны практические рекомендации и допуски показателей для рабочих, которые будут делать для данного объекта кирпичную кладку.

Стоит напомнить, что размеры стандартного кирпича отличаются лишь по толщине и подразделяются на одинарный, полуторный и двойной. Несмотря на то что одинарный кирпич смотрится наиболее выигрышно, полуторный или двойной позволяют быстрее завершить возведение стены и добиться экономии на растворе.

Производиться укладка любого из перечисленных размеров кирпича может несколькими способами в зависимости от того, какая толщина стен предусмотрена для будущего здания. Например, наиболее тонкими будут стены в полкирпича, и в данном случае толщина стен составит около 120 мм. Этот способ подходит для возведения перегородок внутри здания, и такой ширины стен вполне достаточно, чтобы обеспечить хорошую звукоизоляцию при сравнительно небольшой массе. Стена в один кирпич толщиной будет равняться 250 мм, в полтора — 380 мм. Этого достаточно для того, чтобы возвести, к примеру, внутреннюю несущую стену или нагруженную колонну.

Наиболее оправданными в условиях наших широт для постройки загородного дома будут стены в два кирпича, при этом толщины такой стены (510 мм) хватит, чтобы распределить нагрузку перекрытий, а самой толстой считается кладка стен в 2,5 кирпича (640 мм).

Как посчитать количество кирпича для строящегося объекта?

Очевидно, что требуемое количество кирпича будет зависеть от того, какая схема кладки выбрана для возведения стен. Проще всего просчитать количество материала для самой тонкой стены. Для получения нужного результата достаточно деления показателя высоты стены на соответствующий показатель для ряда кирпичей, умноженный на их количество в этом ряду. Но подобный способ подсчета не подходит для стен, в которых задействовано несколько кирпичных рядов.

Применяют два способа расчета количества материала: с учетом толщины шва между кирпичами и без него. Последний используют в том случае, если желают перестраховаться и есть возможность куда-то утилизировать оставшийся после возведения основного здания кирпич, потому что, как правило, при таком способе расчета излишек материала составляет не менее 20%.

Предварительно рассчитанные данные можно найти в таблицах технических документов. Так, на 1 кв. м кладки для одинарного кирпича (65х120х250 мм) с учетом горизонтальных (12 мм) и вертикальных (10 мм) швов данные будут следующими:

  • для кладки в полкирпича количество кирпичей составит 51 шт. на 1 кв. м;
  • при кладке в один кирпич — 102 шт. на 1 кв. м;
  • в полтора кирпича — 153 шт. на 1 кв. м;
  • для кладки в два кирпича понадобится 204 шт. на 1 кв. м;
  • для кладки в 2,5 кирпича — 255 шт. на 1 кв. м.
Читать еще:  Как укладывать декоративный кирпич

Количество кирпичей в кубическом метре кладки составляет 394 шт. Но это табличные данные, которые являются универсальными. Если же есть желание рассчитать количество материала индивидуально для своего строительства, то это вполне можно сделать самостоятельно.

Для начала потребуется измерить величину периметра каждой из наружных стен и умножить этот показатель на высоту. Из полученных таким образом данных площади потребуется вычесть величину всех дверных и оконных проемов. После этого чистый показатель площади наружных стен умножают на величину толщины кирпичной кладки, получая таким образом объем кирпича в кубических метрах.

Затем высчитывают объем кирпича для внутренних перегородок и все данные суммируют. Следует помнить, что часть кирпича при транспортировке может пострадать, так что при заказе материала следует делать небольшой запас на непредвиденные расходы.

Для большей наглядности можно воспользоваться примером расчета для одноэтажного кирпичного дома с высотой стен, равной 3 м, и длиной 8 и 10 м соответственно. Дверной проем 1х2 м, а проемы окон в количестве 3 шт. — 1,2х1,5 м. Толщина стен составляет два стандартных одинарных кирпича, а толщина шва между кирпичами взята 5 мм.

Итак, для подсчета количества кирпичей на 1 кв. м необходимо добавить к исходным размерам кирпича еще по 0,5 см. Это будет выглядеть следующим образом: (0,12+0,005)х(0,065+0,005)=0,00875. Таким образом, количество кирпичей составит: 1/0,00875х2=229 шт. Теперь эту цифру следует умножить на показатель общей площади кладки: 229х100,6=23037,4. Чтобы подстраховаться, нужно добавить 1,5-2 тыс. кирпичей сверх этого количества, и итоговая цифра составит около 24,5 тыс. кирпичей.

Надо сказать, что современные технологии позволяют воспользоваться специальным калькулятором для точного расчета не только количества кирпича, но и раствора. При этом вводятся такие параметры, как высота, длина и толщина стен и размеры оконных и дверных проемов.

Ремонтируем кирпичную кладку

Иногда случается так, что требуется рассчитать количество кирпича не для постройки нового здания, а для реставрации поврежденных участков стен. Ведь каким бы прочным ни был этот материал, все равно кладка со временем может пострадать от воздействия природных факторов, усадки фундамента или иных причин. В этом случае расчет проводится точно так же, как и для строящегося здания, с той лишь разницей, что площадь заменяемого участка, как правило, не слишком велика.

Очень важно выяснить, чем именно обусловлено появление трещин, чтобы правильно действовать для их устранения. Так, если трещины объясняются лишь воздействием атмосферных явлений, это одно, но если причиной являются нарушения в технологии при возведении здания или ошибки в расчетах относительно смещений грунта, то подход к решению проблемы будет совсем другим.

Если разрушения не слишком велики и ограничились появлением трещины, то ремонт кирпичной кладки можно будет проводить, как только станет ясно, что трещина больше не увеличивается. Чтобы это понять, достаточно заклеить трещины бумагой и отслеживать, пока разрывы не прекратятся.

Самые мелкие трещины (шириной не более 5 мм) можно замазать раствором цемента после того, как из щели выметена пыль и крошки, а внутренняя поверхность трещины слегка увлажнена из пульверизатора. Средние трещины (5-10 мм шириной) требуется замазывать тем же цементным раствором, но добавив в него небольшое количество мелкого песка. А самые широкие трещины (более 1 см) потребуют серьезного подхода к их устранению.

В некоторых случаях можно использовать и монтажную пену, заполнив ей щель, а через несколько дней, подрезав застывшую пену в глубину на 2 см, нужно замазать этот промежуток раствором цемента.

Читать еще:  Плитка под кирпич глянцевая

Пятиэтажное кирпичное здание

Расчет проводился по заказу ООО «ЧерноморСтройПроект».

Строительство здания запланировано в п. Новомихайловский Туапсинского района.

Здание состоит из двух частей: крыши из металлоконструкции и кирпичного здания с железобетонными включениями.Фундамент — монолитный ж/б ростверк по буронабивным сваям. Стены техподполья — монолитные ж/б 500, 400, 300 мм из бетона класса В10. Стены здания выполняются кладкой из глиняного обожженного кирпича. Перекрытия этажей — монолитные ж/б толщиной 160 мм из бетона класса В20. Перегородки внутри здания кирпичные толщиной 120 и 65 мм. Крыша здания двускатная со стропилами из досок (сосна), положенных на стальной каркас.

Расчет проводился в соответствии с действующими нормативными документами:

  • СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия;
  • СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах;
  • СНКК 20-303-2002 Нагрузки и воздействия ветровая и снеговая нагрузки (ТСН 20-302-2002 Красно-дарского Края);
  • СП 31-114-2004 Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах;
  • СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции;
  • Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85* Проектирование подпорных стен и стен подвалов;
  • СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов;
  • СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Расчет проводился в программном продукте APM CivilEngineering.

Исходные данные

Модель конструкции здания создана в соответствии с чертежами заказчика.

Задание нагрузок проводилось в соответствии с СНиП 2.01.07-85* и СНКК 20-303-2002.

Были выделены сделующие типы нагрузок:

  • Собственный вес;
  • Вес перегородок санузлов.

Вес покрытий пола, теплоизоляции, фасонок, сварных швов и т.д. зададим введением множителя собственного веса. Наибольшая доля (см. таблицу 1) приходится на покрытие пола керамической плиткой.

Постоянные нагрузки от давления грунта на стены техподполья

На стены техподполья действует давление грунта засыпки. Давление грунта на стену изменяется по линейному закону в зависимости от глубины от 0 до рассчитанного максимального значения.

Данный тип нагрузки определялся согласно СНиП 2.01.07-85* в зависимости от элемента:

  • Чердачные помещения;
  • Балконы;
  • На плиты перекрытия жилых комнат;
  • Служебные помещения: бытовые помещения (кухни, душевые, уборные);
  • Коридоры, вестибюли, лестницы.

Снеговые нагрузки определялись по СНиП 2.01.07-85* для I снегового района.

Ветровые нагрузки определялись по СНиП 2.01.07-85* для III ветрового района. Направление ветра принималось вдоль наибольшей поверхности здания, что также соответствует наименьшей жесткости здания и является наихудшим случаем.

Учитывая, что жесткость отдельных элементов конструкции (элементы конструкции кровли, консольные балконные плиты и т.д.) значительно меньше несущих стен конструкции расчет собственных частот и форм колебаний проводился для плоских рам. Т.к. жесткость рам здания по цифровым осям значительно меньше жесткости по буквенным, выполним расчет по характерным осям.

Расчетная модель

Вес покрытий пола, теплоизоляции, фасонок, сварных швов и т.д. заданы введением множителя собственного веса > 1. Для определения множителя собственного веса определялась доля неучтенного веса в построенной модели конструкции. Наибольшая доля приходится на покрытие пола керамической плиткой.

Для моделирования металлочерепицы применялась стальная пластина эквивалентной толщины.

Для моделирования оконных и балконных проемов использовались пластины без жесткости эквивалентной толщиной (материал стекло), которые передают на несущие конструкции ветровые нагрузки и собственный вес.

Стропильная система и металлоконструкция представляют собой единую конструкцию и воспринимают нагрузку совместно, что позволяет обеспечить равномерное распределение усилий между элементами конструкций.

Для анализа собственных частот использовалась комплексная конструкция, состоящая из ЖБ каркаса с кирпичным заполнением.

Результаты расчета

Максимальные напряжения вызваны комбинацией загружений с сейсмической нагрузкой.

Коэффициенты использования арматуры меньше 1. Можно сделать вывод о том, что применяемое армирование обеспечивает прочность по первой и второй группам предельных состояний.

Расчет каменных конструктивных элементов проводился в соответствии с СНиП II-22-81*. Для всех конструктивных элементов коэффициенты использования меньше 1. Следовательно, условие прочности кирпичных стен выполнено. Расчетное армирование каменных конструктивных элементов не требуется.

Даже в предположении, что вся нагрузка, воспринимается основанием сваи, несущая способность выше максимальной действующей на сваю.
.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector