расчет простенка кирпичной стены

Расчет простенка кирпичной стены

Проверим прочность кирпичного простенка (толщиной 51 см, шириной 100 см, высотой 300 см) несущей ограждающей стены многоэтажного здания на действие эксплуатационных нагрузок (действующих на стадии эксплуатации здания). Толщина стен вышележащих этажей 38 см. Схема к расчету простенка представлена на Рис.1.

Исходные данные:

Ширина простенка: b=100 см;
Толщина стен вышележащих этажей: h₁=38 см;
Толщина рассчитываемого простенка: h₂=51 см;
Высота этажа (простенка): H=3 м

от стен вышележащих этажей: P₁=300 кН;
от веса перекрытия над рассматриваемым этажом: P₂=50 кН;
от веса стены рассматриваемого этажа (на участке а=45 см от низа перекрытия до верха простенка): P₃=6 кН.

Глубина заделки несущих конструкций перекрытия в стену c=20 см.
Расчетное сопротивление кладки сжатию R_сж=1 МПа (растяжение в кладке не допускается).

Рис.1. Схема к расчету кирпичного простенка

Подсчет нагрузок на простенок

Сила Р1 (см. Рис.1) приложена в центре тяжести сечения стены вышележащего этажа. Поскольку толщина стен рассматриваемого и вышележащего этажей неодинакова, эта сила приложена с эксцентриситетом e1 относительно центра тяжести стены рассматриваемого этажа и создает внешний момент, направленный против часовой стрелки (см. разрез 1-1):

Давление перекрытия на стену обычно принимают распределенным по закону треугольника (от максимума на грани стены до нуля в конце заделки). Следовательно, его равнодействующая P2 также имеет эксцентриситет e2 относительно центра тяжести сечения стены рассматриваемого этажа и вызывает момент противоположного направления, приложенный на уровне низа перекрытия:

Таким образом, на стену рассматриваемого этажа действует суммарная вышележащая сила от вышележащих конструкций:
и суммарный сосредоточенный момент, направленный против хода часовой стрелки:

Проверка прочности простенка

Полагаем, что кирпичная стена в пределах каждого этажа здания работает как вертикальная свободно лежащая на двух опорах (перекрытиях) балка пролетом H (см. Рис.1, б). Эпюры усилий показаны на Рис.1, в. Расчетным является сечение AB, расположенное на уровне верха простенка. В данном сечении возникает продольная сила сжатия:
и изгибающий момент, равный:

Момент сопротивления сечения:

Наибольшие напряжения сжатия возникают в ребре А. Проверим прочность простенка по формуле:

т.е. прочность простенка обеспечена.

Источник

Онлайн калькулятор расчета облицовочного и рядового кирпича

Информация по назначению калькулятора

К ирпичный онлайн калькулятор предназначен для расчета количества строительного и облицовочного кирпича для дома и цоколя, а так же сопутствующих параметров и материалов, таких как количество кладочного раствора, кладочной сетки и гибких связей. Так же в расчетах могут быть учтены размеры фронтонов, оконных и дверных проемов необходимого количества и размеров.

К ерамический кирпич (глиняный) по назначению подразделяют на фасадный, рядовый и клинкер. Кирпич рядовый (забутовочный) может иметь не идеальную геометрию и в большинстве случаев используется для кладки черновых стен домов, цоколей, гаражей, которые в дальнейшем штукатурятся, окрашиваются и защищаются облицовочными материалами и покрытиями. Его цвет имеет различные оттенки красного.

О блицовочный (фасадный) используют для возведения стен без какой-либо дополнительной отделки их в дальнейшем. Так же существуют различные специальные виды кирпича фасадного, способные противостоять высоким механическим нагрузкам и неблагоприятным атмосферным воздействиям, и обычно используют для мощения дорожек, строительства всевозможных подпорных оград, лестниц, стенок.

К линкерный имеет идеальную гладкую поверхность, различные оттенки красных и черных цветов и обладает большой плотностью.

С иликатный представляет собой известково-кремниевый искусственный камень светлого цвета. Отличается силикатный кирпич от керамического тем, что в процессе изготовления его не обжигают. Он достаточно гигроскопичен, и соответственно не используется для строительства объектов, которые будут эксплуатироваться во влажных средах, таких как цоколь и подвальные помещения.

Т ак же силикатный кирпич не применяется в строительстве печей, труб, дымоходов и фундаментов, так как достаточно слабо выдерживает внешние разрушающие нагрузки.

О гнеупорный подразделяется на несколько видов и используется для возведения конструкций, подверженных высоким температурам, такие как печи, камины, дымоходы и плавильни. Самым распространенным является шамотный кирпич, имеет желтоватый оттенок, изготовленный из специальной огнеупорной глины (шамота) и в отличии от обычного глиняного может легко переносить высокие температуры (до 1400 гр.), а так же многочисленные циклы нагревания и охлаждения без потери прочности.

К ирпичи бывают полнотелыми (объем пустот не более 25%), пустотелыми и пористо-пустотелыми. Считается, что углубления и пустоты в материале не только уменьшают вес, но и значительно увеличивают общую прочность кладки за счет увеличения площади контакта между кирпичом и кладочным раствором.

П ри расчете количества кирпича необходимого для работ, обычно используют правило называемое «формат», в котором размеры самого кирпича увеличивают на 10 мм (такова стандартна толщина шва), то есть получается: 260x130x75 мм.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Источник

Расчет простенка кирпичной стены

Расчет простенка кирпичной стены

Проверим прочность кирпичного простенка (толщиной 51 см, шириной 100 см, высотой 300 см) несущей ограждающей стены многоэтажного здания на действие эксплуатационных нагрузок (действующих на стадии эксплуатации здания). Толщина стен вышележащих этажей 38 см. Схема к расчету простенка представлена на Рис.1.

Исходные данные:

Ширина простенка: b=100 см;
Толщина стен вышележащих этажей: h₁=38 см;
Толщина рассчитываемого простенка: h₂=51 см;
Высота этажа (простенка): H=3 м

от стен вышележащих этажей: P₁=300 кН;
от веса перекрытия над рассматриваемым этажом: P₂=50 кН;
от веса стены рассматриваемого этажа (на участке а=45 см от низа перекрытия до верха простенка): P₃=6 кН.

Глубина заделки несущих конструкций перекрытия в стену c=20 см.
Расчетное сопротивление кладки сжатию R_сж=1 МПа (растяжение в кладке не допускается).

Рис.1. Схема к расчету кирпичного простенка

Подсчет нагрузок на простенок

Сила Р1 (см. Рис.1) приложена в центре тяжести сечения стены вышележащего этажа. Поскольку толщина стен рассматриваемого и вышележащего этажей неодинакова, эта сила приложена с эксцентриситетом e1 относительно центра тяжести стены рассматриваемого этажа и создает внешний момент, направленный против часовой стрелки (см. разрез 1-1):

Давление перекрытия на стену обычно принимают распределенным по закону треугольника (от максимума на грани стены до нуля в конце заделки). Следовательно, его равнодействующая P2 также имеет эксцентриситет e2 относительно центра тяжести сечения стены рассматриваемого этажа и вызывает момент противоположного направления, приложенный на уровне низа перекрытия:

Таким образом, на стену рассматриваемого этажа действует суммарная вышележащая сила от вышележащих конструкций:
и суммарный сосредоточенный момент, направленный против хода часовой стрелки:

Проверка прочности простенка

Полагаем, что кирпичная стена в пределах каждого этажа здания работает как вертикальная свободно лежащая на двух опорах (перекрытиях) балка пролетом H (см. Рис.1, б). Эпюры усилий показаны на Рис.1, в. Расчетным является сечение AB, расположенное на уровне верха простенка. В данном сечении возникает продольная сила сжатия:
и изгибающий момент, равный:

Момент сопротивления сечения:

Наибольшие напряжения сжатия возникают в ребре А. Проверим прочность простенка по формуле:

т.е. прочность простенка обеспечена.

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)

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:

Временные:

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:

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:

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.

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

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

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:

где е0 – показатель экстренсиситета.

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

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.

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.

Нагрузка пусть будет равной Н

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

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 а_з = 380 мм, а_з : 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

;

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

кНм;

кНм;

кНм;

кНм.

Величина нормальных сил в тех же сечениях простенка

кН;

кН;

кН;

кН.

Эксцентриситеты продольных сил е = М : N:

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

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

j_с = 0,944 (табл. 18 [5]);

= 3706734 Н = 3706б7 кН > 2212 кН.

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

j_с = 0,944 (табл. 18 [5]);

2259870 Н > 2294,4 кН.

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

j_с = 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 =

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 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.

3.2. Поверочный расчёт кирпичного простенка

с учётом надстройки этажа

Выполним расчёт наиболее нагруженного простенка. Как правило, это простенок первого этажа с минимальными размерами поперечного сечения.

Для расчёта выбираем простенок первого этажа по оси «Г» с размерами поперечного сечения b = 0,9 м. ; h = 1,02 м.

По известным значениям марки кирпича и раствора находим по табл. 3.8, расчётное сопротивление сжатию кладки R = 1,7 МПа. Характеристика гибкости λh = l0 / h = 2,7 / 1,02 = 2,6. Коэффициент продольного изгиба находим по табл. 3.9 φ = 1.

При h = 102 см > 30 см принимаем mq = 1. Момент от внецентренного приложения нагрузки на простенок от перекрытия первого этажа условно не учитываем.

Простенок рассчитываем как центрально-сжатый элемент по формуле:

N – расчётная продольная сила;

R – расчётное сопротивление кладки сжатию;

φ – коэффициент продольного изгиба;

А – площадь сечения простенка;

mq – коэффициент, учитывающий влияние прогиба сжатых элементов на их несущую способность при длительной нагрузке.

Определяем расчётную продольную силу N на отметке (0,000) низа простенка первого этажа. Расчётная схема простенка приведена на рисунке. Грузовая площадь нагрузок перекрытий и крыши равна:

Агр = bn · ln = 2,6 · 4,0 = 10,4 м², где

bn – ширина грузовой площади, приведённой на рисунке приложения;

ln – длина грузовой площади, равная половине расстояния в свету между несущими стенами по осям «В» и «Г».

Фрагмент плана. Схема грузовой площади простенка.

Расчётные нагрузки на отметке низа простенка от элементов здания:

скатная крыша 2,95 · 10,4 = 30,68 кН

чердачное перекрытие 5,61 · 10,4 = 58,3 кН

междуэтажные перекрытия (3 шт.) 6,65 · 10,4 = 207,5 кН

Кирпичная стена первого, второго и третьего этажей

((3,1 · 0,9 + 3,5 · 0,8 + 3,2 · 0,7) · 2,6 – 1,6 · 2,1 · 2) · 18 · 1,1 = 270 кН.

Кирпичная стена четвёртого этажа

(3,2 · 0,7 · 2,6 – 1,6 · 2,1) · 18 · 1,1 = 48,8 кН.

Несущая способность простенка

Nadm = mq · φ · R · A = 1 · 1 · 1,7 · 1,02 = 1,734 МН = 1734 кН.

Так как Nadm = 1734 кН > N = 318,8 кН, то несущая способность кирпичного простенка с учётом надстройки дополнительного этажа обеспечена.

Запас прочности простенка будет составлять:

((1734 – 318,8) / 1734) · 100 = 81,6%.

Обследование существующего чердачного перекрытия

4.1. Конструкция и дефекты чердачного перекрытия

Обследование чердачного перекрытия выполнено в октябре 2012 года. Для установления конструкции и дефектов чердачного перекрытия произведены вскрытия в четырёх местах. По результатам вскрытия установлено, что несущие балки выполнены из металлических двутавров № 20, опирающихся на продольные стены. Шаг балок составляет 1,07…1,15 м. По нижним полкам балок устроен накат из досок толщиной 60 мм. По настилу уложен слой толщиной 70 мм из кирпича, пересыпанного шлаком. Снизу по накату устроен штукатурный слой по драни толщиной 25 мм.

По результатам обследований установлено, что металлические балки повсеместно поражены поверхностной коррозией. При вскрытии обнаружена гниль досок настила на глубину до 15 мм.

Техническое состояние чердачного перекрытия ограниченно работоспособное. До надстройки четвёртого этажа необходимо произвести усиление перекрытия путём устройства металлических балок в промежутке между существующими.

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:

На данный показатель может влиять наличие снега.

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.

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.

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.

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.

Источник