расчет несущей способности стены

Расчет кирпичной кладки на прочность

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 (М_рз) 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.

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 m_g 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:

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

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

Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

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

ω = 1 + e₀/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

Несущая способность кладки равна:

Прочность кладки обеспечена.

Статья была для Вас полезной?

Источник

Строим из газоблоков, соблюдая нормы – строим на века

Содержание:

На нашем портале неоднократно появлялись темы, где авторы спрашивали совета о том, какой материал для стен выбрать.

Решились на строительство дома. Из какого материала лучше строить?

Всем привет. Нужна ваша помощь дорогие форумчане. Хотим строить одноэтажный дом с мансардой 2014 весной, для пмж, земля 10 сот, вопрос из какого материала строить?,рассматриваем кирпич, пено-блок,газо-блок и другие стр. материаллы. Есть геологические изыскания проведенные в декабре 2013. Прикладываю к теме. Просьба посмотреть и посоветовать какой дом из чего строить на каком фундаменте, денег 1.700.000.хотелось бы дом 100-120 кв. м жилого помещения без особых изысков простой квадратный, размеры как получится. Фундамент+коробка дома+крыша двухскатка ну и окна с дверями, без отделки. За ранее благодарен. Всех с наступающим новым 2014 годом удачной всем стройки.

Сам в строительстве ни бум-бум, поэтому заранее извиняюсь если что-то не так напишу. Родители планируют строить дом и попросили почитать в интернете что пишут про стеновые блоки. Отец консервативен и склоняется «по старинке» строить из кирпича. Я ес-но за все новое: пеноблоки, газоблоки и т.д. Про достоинства тех или иных блоков все более менее понятно. Они очень подробно расписаны на сайтах производителей. Хотелось бы узнать какие есть недостатки. Нагуглил вот такое видео. Хотелось бы услышать комменты.

Во всех этих ветках газобетон по праву не оставался без внимания. Об этом материале мы уже не раз говорили на нашем портале. Почитать подробнее об этом ячеистом стройматериале можно здесь: https://www.forumhouse.ru/articles/house/8979

Почему же газоблоки стали такими популярными, и почему возникают сомнения на этапе выбора материала? Давайте сначала остановимся на его плюсах и минусах.

Плюсы газобетона

Минусы газобетона

Но, как известно, бочки меда без ложки дегтя не бывает, поэтому за плюсами всегда следуют минусы. Газобетон, хоть и отличный материал, не исключение.

Как мы видим, плюсов несомненно больше, а большинство минусов можно избежать грамотным и дальновидных подходом к стройке, без которого вообще начинать строительство становится авантюрой.

Срок службы зданий из газобетона оценивают от 70 лет. Но, чтобы дом действительно служил верой и правдой как минимум двум поколениям, нужно соблюсти все правила и строить по не зря придуманным нормам.

Выбираем качественный материал

Качественный автоклавный газобетон должен быть произведен в соответствии с ГОСТом 31359-2007 “Бетоны ячеистые автоклавного твердения”. В документе подробно указаны физико-химические и теплофизические характеристики разных марок бетона, классы прочности, коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости, требования к материалам, из которых изготавливается газобетон.

В зависимости от средней плотности выделяют 14 марок газобетона: D200, D250, D300, D350, D400, D450, D500, D600, D700, D800, D900, D1000, D1100, D1200. Марка означает плотность материала в кг/м3. То есть плотность газобетона D500 означает 500 кг/м3.

Ячеистые бетоны имеют 15 классов прочности на сжатие: В0,35; В0,5; В0,75; В1,0; В1,5; В2,0; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В17,5; В20. Значение класса обозначает какую нагрузку в Ньютонах выдерживает квадратный миллиметр газобетона. То есть, при В0,5 квадратный сантиметр материала выдерживает нагрузку в 50 кг.

Для несущих стен одноэтажных строений будет достаточно газобетона D400. Для двухэтажного стоит выбирать уже D500, а для более высоких сооружений от D700 и выше.

Марка газобетона

Класс прочности на сжатие

Средняя прочность (кг/см²)

Чтобы убедиться, что приобретаемый вами стройматериал действительно имеет заявленные характеристики, убедитесь, что у продавца или производителя есть соответствующий подтверждающий документ.

Проектируем по СТО 501-52-01-2007 и СП 339.1325800.2017

При проектировании советуем ознакомиться со Стандартом Ассоциации строителей России СТО 501-52-01-2007 “Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в РФ”. Из документа можно узнать про расчет несущей способности стен, правила производства работ и другую информацию, которая может быть полезной.

Выделим несколько полезных общих моментов:

С мая 2018 года приказом Минстроя утвержден также еще один полезный документ для тех, кто планирует стройку из газобетона. Это Свод правил 339.1325800.2017 “Конструкции из ячеистых бетонов. Правила проектирования”. В нем вы сможете найти требования к расчету по прочности, по трещиностойкости, деформации, кладки стен.

Основными характеристиками прочности газобетона являются нормативные значения сопротивления осевому сжатию, сопротивления осевому растяжению, сопротивления срезу.

Чтобы в будущем строении не было трещин, необходимо:

При использовании самых распространенных блоков D500 и 600 рекомендуется выполнять армирование через каждые три ряда.

Армирование может выполняться следующими методами:

Под торцами плит перекрытий необходимо предусмотреть монолитные замкнутые пояса, для подготовки к работам над которыми поможет Свод правил 63.13330.2012 “Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”. Приведем несколько требований из этого СП:

Самое старое здание, которое удалось найти в интернете из газобетона это дом в столице Латвии по адресу: ул. Эльвирас, д. 15. Если верить данным о годе постройке, то в этом году дому ровно 80 лет! Поэтому можно смело надеяться, что если делать все по нормам, которые придуманы не просто так, то ваш дом прослужит вам верой и правдой не один десяток лет.

Решились на стройку из газобетона? Мы подготовили материал о том, как сделать инструменты по работе с блоками своими руками. А еще у нас есть классный лайфхак о том, как из газобетона можно сделать надежную лестницу. Также рекомендуем посмотреть обзор дома из газоблока, который отапливается тепловым насосом.

Источник

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:

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:

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:

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.

Источник

Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

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.

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.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

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.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Еще полезные статьи:

профили арматуру не заменят

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)

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)

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

Источник

Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

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.

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.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

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.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Еще полезные статьи:

профили арматуру не заменят

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)

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)

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

Источник