حساب عمود من الطوب للقوة والاستقرار. حساب الطوب من أجل القوة حساب الطوب من أجل الاستقرار

إن الحاجة إلى حساب البناء بالطوب عند بناء منزل خاص أمر واضح لأي مطور. في تشييد المباني السكنية ، يتم استخدام الكلنكر والطوب الأحمر ، ويتم استخدام طوب التشطيب لخلق مظهر جذاب للسطح الخارجي للجدران. كل ماركة من الطوب لها معاييرها وخصائصها الخاصة ، ولكن الفرق في الحجم بين العلامات التجارية المختلفة ضئيل.

يمكن حساب الحد الأقصى من المواد عن طريق تحديد الحجم الإجمالي للجدران وتقسيمها على حجم لبنة واحدة.

يتم استخدام طوب الكلنكر لبناء المنازل الفاخرة. لها جاذبية نوعية كبيرة ، مظهر جذاب ، وقوة عالية. الاستخدام المحدود بسبب التكلفة العالية للمواد.

المواد الأكثر شعبية والمطلوبة هي الطوب الأحمر.إنه يمتلك قوة كافية مع جاذبية نوعية منخفضة نسبيًا ، ويسهل معالجته ، ويتأثر قليلاً بالبيئة. العيوب - أسطح قذرة ذات خشونة كبيرة ، والقدرة على امتصاص الماء عند الرطوبة العالية. في ظل ظروف التشغيل العادية ، لا تتجلى هذه القدرة.

هناك طريقتان لوضع الطوب:

مستعبدين
ملعقة.

عند التمديد بطريقة الترابط ، يتم وضع الطوب عبر الحائط. يجب ألا يقل سمك الجدار عن 250 مم. يتكون السطح الخارجي للجدار من الوجوه النهائية للمادة.

باستخدام طريقة الملعقة ، يتم وضع الطوب على طول. السطح الجانبي في الخارج. بهذه الطريقة ، يمكنك وضع الجدران بنصف قرميد - بسمك 120 مم.

ما تحتاج إلى معرفته لحساب

يمكن حساب الحد الأقصى من المواد عن طريق تحديد الحجم الإجمالي للجدران وتقسيمها على حجم لبنة واحدة. ستكون النتيجة تقريبية ومبالغ فيها. للحصول على حساب أكثر دقة ، من الضروري مراعاة العوامل التالية:

حجم مفصل البناء.
الأبعاد الدقيقة للمادة ؛
سمك جميع الجدران.

في كثير من الأحيان ، لأسباب مختلفة ، لا يحافظ المصنعون على الأحجام القياسية للمنتجات. يجب أن يكون لبنة البناء الأحمر وفقًا لـ GOST أبعاد 250 × 120 × 65 ملم. من أجل تجنب الأخطاء وتكاليف المواد غير الضرورية ، يُنصح بالتحقق مع الموردين من أبعاد الطوب المتاحة.

سمك الجدار الخارجي الأمثل لمعظم المناطق هو 500 مم ، أو 2 قرميد. يوفر هذا الحجم قوة عالية للمبنى وعزلًا حراريًا جيدًا. العيب هو الوزن الكبير للهيكل ، ونتيجة لذلك ، الضغط على الأساس والطبقات السفلية من البناء.

يعتمد حجم مفصل البناء بشكل أساسي على جودة الهاون.

إذا كنت تستخدم رملًا خشنًا لتحضير الخليط ، فسيزداد عرض التماس ، مع الرمل الناعم الحبيبات ، يمكن جعل التماس أرق. السماكة المثلى لمفاصل البناء هي 5-6 مم. إذا لزم الأمر ، يُسمح بعمل طبقات بسمك 3 إلى 10 مم. اعتمادًا على حجم الوصلات وطريقة وضع الطوب ، يمكنك توفير بعض الكمية منه.

على سبيل المثال ، لنأخذ سمك المفصل 6 مم وطريقة الملعقة لوضع جدران من الطوب. بسماكة جدار 0.5 متر ، تحتاج إلى وضع 4 طوب.

العرض الكلي للفجوات 24 مم. سيعطي وضع 10 صفوف من 4 طوب سمكًا إجماليًا لجميع الفجوات يبلغ 240 مم ، وهو ما يعادل تقريبًا طول المنتج القياسي. في هذه الحالة ، سيكون إجمالي مساحة البناء حوالي 1.25 م 2. إذا تم تكديس الطوب بشكل قريب ، بدون فجوات ، يتم وضع 240 قطعة في 1 م 2. مع الأخذ في الاعتبار الثغرات ، سيكون استهلاك المواد حوالي 236 قطعة.

العودة إلى جدول المحتويات

طريقة حساب الجدران الحاملة

عند التخطيط للأبعاد الخارجية للمبنى ، يُنصح باختيار قيم مضاعفات الرقم 5. باستخدام هذه الأرقام ، يكون الحساب أسهل ، ثم الأداء في الواقع. عند التخطيط لبناء طابقين ، يجب أن تحسب كمية المواد على مراحل لكل طابق.

أولاً ، يتم حساب الجدران الخارجية في الطابق الأرضي. على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ مبنى بأبعاد:

الطول = 15 م ؛
العرض = 10 م ؛
الارتفاع = 3 م ؛
سمك الجدار 2 قرميد.

وفقًا لهذه الأبعاد ، من الضروري تحديد محيط الهيكل:

(15 + 10) × 2 = 50

3 × 50 = 150 م 2

من خلال حساب المساحة الإجمالية ، يمكنك تحديد الحد الأقصى لعدد الطوب لبناء جدار. للقيام بذلك ، تحتاج إلى مضاعفة عدد الطوب المحدد مسبقًا لمساحة 1 م 2 في المساحة الإجمالية:

236 × 150 = 35400

النتيجة غير حاسمة ، يجب أن تحتوي الجدران على فتحات لتركيب الأبواب والنوافذ. قد يختلف عدد أبواب المدخل. عادة ما يكون للمنازل الخاصة الصغيرة باب واحد. بالنسبة للمباني الكبيرة ، يُنصح بتخطيط مدخلين. يتم تحديد عدد النوافذ وحجمها وموقعها من خلال التصميم الداخلي للمبنى.

على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ 3 فتحات نافذة لجدار طوله 10 أمتار ، و 4 فتحات لجدران بطول 15 مترًا. يُنصح بجعل أحد الجدران أعمى بدون فتحات. يمكن تحديد حجم المداخل من الأبعاد القياسية. إذا كانت الأبعاد تختلف عن الأبعاد القياسية ، فيمكن حساب الحجم من الأبعاد الكلية ، مع إضافة عرض فجوة التركيب إليها. للحساب ، استخدم الصيغة:

2 × (أ × ب) × 236 = ج

حيث: A هو عرض المدخل ، B هو الارتفاع ، C هو الحجم في عدد الطوب.

باستبدال القيم القياسية ، نحصل على:

2 × (2 × 0.9) × 236 = 849 قطعة.

يتم حساب حجم فتحات النوافذ بنفس الطريقة. مع نافذة بحجم 1.4 × 2.05 م ، سيكون الحجم 7450 قطعة. تحديد عدد الطوب لكل فجوة في درجة الحرارة أمر بسيط: تحتاج إلى ضرب طول المحيط في 4. النتيجة هي 200 قطعة.

35400 — (200 + 7450 + 849) = 26 901.

يجب شراء الكمية المطلوبة بهامش صغير ، لأن الأخطاء وغيرها من المواقف غير المتوقعة ممكنة أثناء التشغيل.

في حالة التصميم المستقل لمنزل من الطوب ، هناك حاجة ملحة لحساب ما إذا كان البناء بالطوب يمكن أن يتحمل الأحمال التي يتضمنها المشروع. الوضع خطير بشكل خاص في مناطق البناء التي أضعفتها فتحات النوافذ والأبواب. في حالة وجود حمولة ثقيلة ، قد لا تتحمل هذه المناطق وتتعرض للتدمير.

يعد الحساب الدقيق لمقاومة الجدار للضغط بواسطة الأرضيات العلوية أمرًا معقدًا إلى حد ما ويتم تحديده من خلال الصيغ المنصوص عليها في الوثيقة المعيارية SNiP-2-22-81 (المشار إليها فيما يلي باسم<1>). تأخذ الحسابات الهندسية لقوة الضغط للجدار في الاعتبار العديد من العوامل ، بما في ذلك تكوين الجدار ، وقوة الضغط ، وقوة نوع معين من المواد ، وأكثر من ذلك. ومع ذلك ، تقريبًا ، "بالعين" ، يمكنك تقدير مقاومة الجدار للضغط ، باستخدام جداول إرشادية ، يتم فيها ربط القوة (بالأطنان) اعتمادًا على عرض الجدار ، وكذلك ماركات الطوب و مونة الاسمنت. يرتكز الجدول على ارتفاع جدار يبلغ 2.8 م.

جدول قوة جدار القرميد ، بالطن (مثال)

طوابع بريدية		عرض المؤامرة ، سم
قالب طوب	المحلول	25	51	77	100	116	168	194	220	246	272	298
50	25	4	7	11	14	17	31	36	41	45	50	55
100	50	6	13	19	25	29	52	60	68	76	84	92

إذا كانت قيمة عرض العمود تقع في الفترة الفاصلة بين القيم المشار إليها ، فمن الضروري التركيز على الحد الأدنى للعدد. في الوقت نفسه ، يجب أن نتذكر أن الجداول لا تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي يمكنها ضبط الاستقرار والقوة الهيكلية ومقاومة جدار من الطوب للضغط في نطاق واسع إلى حد ما.

من حيث الوقت ، فإن الأحمال مؤقتة ودائمة.

دائم:

وزن العناصر الهيكلية (وزن الأسوار والحمل والهياكل الأخرى) ؛
ضغط التربة والصخور.
الضغط الهيدروليكي.

مؤقت:

وزن الهياكل المؤقتة
الأحمال من الأنظمة والمعدات الثابتة ؛
الضغط في خطوط الأنابيب
الأحمال من المنتجات والمواد المخزنة ؛
الأحمال المناخية (الثلج والجليد والرياح وما إلى ذلك) ؛
واشياء أخرى عديدة.

عند تحليل تحميل الهياكل ، من الضروري مراعاة التأثيرات الإجمالية. يوجد أدناه مثال لحساب الأحمال الرئيسية على جدران الطابق الأول من المبنى.

تحميل الطوب

لمراعاة القوة المؤثرة على القسم المتوقع من الجدار ، تحتاج إلى تلخيص الأحمال:

في حالة البناء منخفض الارتفاع ، تكون المهمة مبسطة إلى حد كبير ، ويمكن إهمال العديد من عوامل الحمل المؤقت ، مما يؤدي إلى تحديد هامش أمان معين في مرحلة التصميم.

ومع ذلك ، في حالة إنشاء هياكل من 3 طوابق أو أكثر ، يلزم إجراء تحليل شامل باستخدام صيغ خاصة تأخذ في الاعتبار إضافة الأحمال من كل طابق ، وزاوية تطبيق القوة ، وأكثر من ذلك بكثير. في بعض الحالات ، يتم تحقيق قوة الجدار عن طريق التعزيز.

مثال لحساب الأحمال

يوضح هذا المثال تحليل أحمال التمثيل على جدران الطابق الأول. هنا ، يتم أخذ الأحمال الدائمة فقط من العناصر الهيكلية المختلفة للمبنى في الاعتبار ، مع مراعاة الوزن غير المتكافئ للهيكل وزاوية تطبيق القوى.

البيانات الأولية للتحليل:

عدد الطوابق - 4 طوابق ؛
سماكة جدار الطوب T = 64 سم (0.64 م) ؛
الثقل النوعي للبناء (الطوب ، الملاط ، الجبس) M = 18 كيلو نيوتن / م 3 (المؤشر مأخوذ من البيانات المرجعية ، الجدول 19<1>);
عرض فتحات النوافذ: Ш1 = 1.5 متر ؛
ارتفاع فتحات النوافذ - B1 = 3 م ؛
المقطع العرضي للجدار - 0.64 * 1.42 م (المنطقة المحملة ، حيث يتم تطبيق وزن العناصر الهيكلية العلوية) ؛
ارتفاع الأرضية الرطبة = 4.2 م (4200 مم):
يتم توزيع الضغط بزاوية 45 درجة.

مثال على تحديد الحمل من الحائط (طبقة جص 2 سم)

Hst = (3-4SH1V1) (h + 0.02) Myf = (* 3-4 * 3 * 1.5) * (0.02 + 0.64) * 1.1 * 18 = 0.447 مليون نيوتن.

عرض المنطقة المحملة P = رطب * B1 / 2-W / 2 = 3 * 4.2 / 2.0-0.64 / 2.0 = 6 م

حصان = (30 + 3 * 215) * 6 = 4.072 مليون نيوتن

بدون تاريخ = (30 + 1.26 + 215 * 3) * 6 = 4.094 مليون نيوتن

H2 = 215 * 6 = 1.290 مليون نيوتن ،

بما في ذلك H2l = (1.26 + 215 * 3) * 6 = 3.878MN

الوزن الصافي للجدران

Npr = (0.02 + 0.64) * (1.42 + 0.08) * 3 * 1.1 * 18 = 0.0588 مليون نيوتن

سيكون الحمل الإجمالي نتيجة مجموعة من الأحمال المشار إليها على جدران المبنى ؛ لحسابها ، يتم تلخيص الأحمال من الجدار ، من طوابق الطابق الثاني ووزن القسم المتوقع).

رسم تخطيطي لتحليل الحمل والقوة الهيكلية

لحساب جدار جدار من الطوب ، سوف تحتاج إلى:

طول الأرضية (ارتفاع الموقع) (طبيب بيطري) ؛
عدد الطوابق (الدردشة) ؛
سمك الجدار (T) ؛
عرض جدار القرميد (W) ؛
معلمات البناء (نوع الطوب ، ماركة الطوب ، ماركة الملاط) ؛

مساحة الجدار (P)

حسب الجدول 15<1>من الضروري تحديد المعامل أ (خاصية المرونة). يعتمد المعامل على النوع والعلامة التجارية للطوب والملاط.
مؤشر المرونة (G)

اعتمادًا على المؤشرين أ ود ، وفقًا للجدول 18<1>تحتاج إلى إلقاء نظرة على معامل الانحناء f.
إيجاد ارتفاع الجزء المضغوط

حيث e0 هو مؤشر لحالات الطوارئ.

إيجاد مساحة الجزء المضغوط من المقطع

Pszh = P * (1-2 e0 / T)

تحديد مرونة الجزء المضغوط من الجدار

Gszh = رطب / Wszh

التحديد حسب الجدول. الثامنة عشر<1>معامل fszh ، على أساس Gszh والمعامل أ.
حساب متوسط معامل fsr

Fsr = (f + fszh) / 2

تحديد المعامل ω (الجدول 19<1>)

ω = 1 + e / T.<1,45

حساب القوة المؤثرة على القسم
تحديد الاستقرار

Y = Kdv * fsr * R * Pszh * ω

Kdv - معامل التعرض طويل المدى

R - مقاومة البناء للضغط ، يمكن تحديدها من الجدول 2<1>، في MPa

تصالح

مثال لحساب قوة البناء

- طبيب بيطري - 3.3 م

- دردشة - 2

- تي - 640 مم

- W - 1300 مم

- معلمات البناء (الطوب الطيني المصنوع من الضغط البلاستيكي ، ملاط الأسمنت والرمل ، درجة الطوب - 100 ، درجة الحل - 50)

منطقة (P)

P = 0.64 * 1.3 = 0.832

حسب الجدول 15<1>نحدد المعامل أ.

المرونة (G)

G = 3.3 / 0.64 = 5.156

معامل الانحناء (الجدول 18<1>).

ارتفاع مضغوط

Vszh = 0.64-2 * 0.045 = 0.55 م

المنطقة المضغوطة للقسم

Pszh = 0.832 * (1-2 * 0.045 / 0.64) = 0.715

مرونة الجزء المضغوط

Gszh = 3.3 / 0.55 = 6

fszh = 0.96
حساب Fsr

Fsr = (0.98 + 0.96) / 2 = 0.97

حسب الجدول. 19<1>

ω = 1 + 0.045 / 0.64 = 1.07<1,45

لتحديد الحمل الفعلي ، من الضروري حساب وزن جميع العناصر الإنشائية التي تؤثر على القسم المصمم من المبنى.

تحديد الاستقرار

ص = 1 * 0.97 * 1.5 * 0.715 * 1.07 = 1.113 مليون نيوتن

تصالح

تم استيفاء الشرط ، تكفي قوة البناء وقوة عناصره

مقاومة الجدار غير كافية

ماذا لو كانت مقاومة الضغط التصميمي للجدران غير كافية؟ في هذه الحالة ، من الضروري تقوية الجدار بالتعزيز. فيما يلي مثال لتحليل التحديث الهيكلي الضروري مع مقاومة ضغط غير كافية.

للراحة ، يمكنك استخدام البيانات المجدولة.

يوضح الخط السفلي مؤشرات الجدار المقوى بشبكة سلكية بقطر 3 مم ، بخلية 3 سم ، فئة B1. تقوية كل صف ثالث.

زيادة القوة حوالي 40٪. عادة ما تكون هذه المقاومة للضغط كافية. من الأفضل إجراء تحليل مفصل عن طريق حساب التغيير في خصائص القوة وفقًا للطريقة المطبقة لتقوية الهيكل.

يوجد أدناه مثال على مثل هذا الحساب.

مثال لحساب تقوية الجدران

البيانات الأولية - انظر المثال السابق.

ارتفاع الأرضية - 3.3 م ؛
سمك الجدار - 0.640 م ؛
عرض البناء 1300 م ؛
الخصائص النموذجية للبناء (نوع الطوب - طوب الطين المصنوع بالضغط ، نوع الملاط - الأسمنت بالرمل ، درجة الطوب - 100 ، الملاط - 50)

في هذه الحالة ، لم يتم استيفاء الشرط Y> = H (1.113.200)<1,5).

مطلوب لزيادة قوة الانضغاط وقوة الهيكل.

ربح

ك = Y1 / Y = 1.5 / 1.113 = 1.348 ،

أولئك. من الضروري زيادة قوة الهيكل بنسبة 34.8٪.

تقوية بمشبك من الخرسانة المسلحة

يتم التعزيز بمشبك من الخرسانة B15 بسمك 0.060 م ، وقضبان عمودية 0.340 م 2 ، ومشابك 0.0283 م 2 بخطوة 0.150 م.

الأبعاد المقطعية للهيكل المقوى:

W_1 = 1300 + 2 * 60 = 1.42

T_1 = 640 + 2 * 60 = 0.76

مع هذه المؤشرات ، يتم استيفاء الشرط Y> = H. مقاومة الضغط والقوة الهيكلية كافية.

تقدم المقالة مثالًا لحساب قدرة تحمل جدار من الطوب لمبنى بدون إطار من ثلاثة طوابق ، مع مراعاة العيوب التي تم تحديدها أثناء التفتيش. تنتمي هذه الحسابات إلى فئة "التحقق" وعادة ما يتم إجراؤها كجزء من مسح مرئي مفصل ومفيد للمباني.

يتم تحديد قدرة التحمل للأعمدة الحجرية المضغوطة مركزيًا وغريبًا على أساس البيانات الخاصة بالقوة الفعلية لمواد البناء (الطوب ، الملاط) وفقًا للقسم 4.

لمراعاة العيوب التي تم تحديدها أثناء المسح ، يتم إدخال عامل تخفيض إضافي في صيغ SNiP ، مع مراعاة انخفاض قدرة تحمل الهياكل الحجرية (Ktr) ، اعتمادًا على طبيعة ودرجة الضرر المكتشف وفقًا لـ طاولات الفصل. 4.

مثال على الحساب

دعونا نتحقق من قدرة تحمل الجدار الحجري الداخلي للطابق الأول على طول المحور "8" m / o "B" - "V" لعمل الأحمال التشغيلية ، مع الأخذ في الاعتبار العيوب والأضرار التي تم الكشف عنها أثناء الفحص.

البيانات الأولية:

- سمك الحائط: dst = 0.38 م
- عرض الحائط: ب = 1.64 م
- ارتفاع الجدار إلى أسفل بلاطات الأرضية في الطابق الأول: ع = 3.0 م
- ارتفاع عمود البناء العلوي: ح = 6.5 م
- منطقة تجميع الأحمال من الأرضيات والأغطية: Sgr = 9.32 متر مربع
- مقاومة تصميم البناء للضغط: R = 11.05 كجم / سم 2

أثناء فحص الجدار على طول المحور "8" ، تم تسجيل العيوب والأضرار التالية (انظر الصورة أدناه): فقد كتلة الملاط من مفاصل البناء على عمق يزيد عن 4 سم ؛ إزاحة (انحناء) الصفوف الأفقية من البناء رأسيًا حتى 3 سم ؛ شقوق متعددة موجهة عموديًا بفتحة 2-4 مم (بما في ذلك على طول مفاصل الهاون) ، وعبورًا من 2 إلى 4 صفوف أفقية من البناء (حتى شقوقان لكل 1 متر من الجدار).


Pustoshovka	طوب تكسير	صفوف منحنية من البناء

وفقًا لإجمالي العيوب المحددة (مع مراعاة طبيعتها ودرجة تطورها ومنطقة التوزيع) ، وفقًا لذلك ، يجب تقليل قدرة تحمل الجدار المعني بنسبة 30 ٪ على الأقل. أولئك. يُؤخذ معامل تقليل قدرة التحمل للجدار يساوي - Ktr = 0.7. الرسم البياني لتجميع الأحمال على الحائط موضح أدناه في الشكل 1.

رسم بياني 1. مخطط لجمع الأحمال على الحائط

I. مجموعة من أحمال التصميم على الحائط

II. حساب قدرة تحمل الجدار

(البند 4.1 SNiP II-22-81)

يتم تقليل التقييم الكمي لقدرة التحمل الفعلية لجدار من الطوب المضغوط مركزيًا (مع مراعاة تأثير العيوب المكتشفة) على تأثير القوة الطولية المحسوبة N المطبقة بدون الانحراف إلى التحقق من تحقيق الشرط التالي (الصيغة 10 ):

Nс = mg × × R × A × Ktr ≥ N(1)

وفقًا لنتائج اختبارات القوة ، فإن مقاومة تصميم جدار البناء على طول المحور "8" للضغط هي R = 11.05 كجم / سم 2.
الخاصية المرنة للبناء وفقًا للفقرة 9 من الجدول 15 (K) تساوي: α = 500.
الارتفاع المقدر للمنصب: l0 = 0.8 × H = 0.8 × 300 = 240 سم.
مرونة عنصر مستطيل صلب: λh = l0 / dst = 240/38 = 6.31.
معامل الالتواء φ في α = 500و λ ح = 6.31(حسب الجدول 18): φ = 0.90.
مساحة المقطع العرضي للعمود (الجدار): أ = ب × دست = 164 × 38 = 6232 سم 2.
لأن سمك الجدار المحسوب أكثر من 30 سم (dst = 38 سم) ، المعامل ملغتؤخذ مساوية لواحد: ملغ = 1.

باستبدال القيم التي تم الحصول عليها في الجانب الأيسر من الصيغة (1) ، نحدد قدرة التحمل الفعلية لجدار الطوب غير المدعم المضغوط مركزيًا ن:

N = 1 × 0.9 × 11.05 × 6232 × 0.7 = 43384 كجم

ثالثا. التحقق من استيفاء شرط القوة (1)

[Nc = 43384 kgf]> [N = 36340.5 kgf]

تم استيفاء حالة القوة: قدرة تحمل عمود من الطوب نمع الأخذ في الاعتبار تأثير العيوب التي تم الكشف عنها ، اتضح أنها أكبر من قيمة الحمولة الإجمالية ن.

قائمة المصادر:
1. SNiP II-22-81 * "الهياكل الحجرية والحجرية المسلحة."
2. توصيات لتقوية الهياكل الحجرية للمباني والمنشآت. تسنييسك لهم. كورشينكو ، جوستروي.

الصورة 1... مخطط حساب أعمدة الطوب للمبنى المتوقع.

وهذا يثير سؤالًا طبيعيًا: ما هو الحد الأدنى من المقطع العرضي للعمود الذي سيوفر القوة والاستقرار المطلوبين؟ بالطبع ، فكرة وضع أعمدة من الطوب الطيني ، وأكثر من ذلك حتى جدران المنزل ، بعيدة كل البعد عن الجديد وجميع الجوانب الممكنة لحساب جدران من الطوب ، والأرصفة ، والأعمدة ، والتي هي جوهر العمود ، بالتفصيل الكافي في SNiP II-22-81 (1995) "الهياكل الحجرية والحجر المقوى". هذه هي الوثيقة المعيارية التي يجب أن تسترشد في الحسابات. الحساب الوارد أدناه ليس أكثر من مثال على استخدام SNiP المحدد.

لتحديد قوة الأعمدة واستقرارها ، يجب أن يكون لديك الكثير من البيانات الأولية ، مثل: درجة قوة الطوب ، ومنطقة دعم الأعمدة المتقاطعة على الأعمدة ، والحمل على الأعمدة ، والمقطع العرضي مساحة العمود ، وإذا لم يكن أي من هذا معروفًا في مرحلة التصميم ، فيمكنك القيام بذلك بالطريقة التالية:

مثال على حساب عمود من الطوب للاستقرار تحت الضغط المركزي

صمم بواسطة:

تراس بقياس 5x8 م ثلاثة أعمدة (واحد في المنتصف واثنان عند الحواف) من الآجر المجوف المواجه لقسم 0.25x0.25 م المسافة بين محاور الأعمدة 4 م درجة قوة الطوب M75 .

المتطلبات الأساسية المقدرة:

باستخدام مخطط التصميم هذا ، سيكون الحد الأقصى للحمل في العمود السفلي الأوسط. هي التي ينبغي الاعتماد عليها للقوة. يعتمد حمل العمود على العديد من العوامل ، لا سيما منطقة البناء. على سبيل المثال ، سانت بطرسبرغ هو 180 كجم / م 2 ، وفي روستوف أون دون - 80 كجم / م 2. مع الأخذ في الاعتبار وزن السقف نفسه 50-75 كجم / م 2 ، يمكن أن يكون الحمل على العمود من السقف في بوشكين ، منطقة لينينغراد:

N من السقف = (180 1.25 + 75) 5 8/4 = 3000 كجم أو 3 طن

نظرًا لأن الأحمال الفعلية من مواد الأرضية ومن الأشخاص الجالسين على الشرفة ، فإن الأثاث وما إلى ذلك غير معروف حتى الآن ، ولكن لم يتم التخطيط تمامًا للبلاطة الخرسانية المسلحة ، ولكن يُفترض أن الأرضية ستكون خشبية ، من حواف منفصلة الألواح ، ثم لحساب الحمل من الشرفة ، من الممكن أخذ حمولة موزعة بشكل موحد تبلغ 600 كجم / م 2 ، ثم تكون القوة المركزة من الشرفة التي تعمل على العمود المركزي:

N من الشرفة = 600 5 8/4 = 6000 كجم أو 6 أطنان

سيكون الوزن الساكن للأعمدة بطول 3 م كما يلي:

N من العمود = 1500 · 3 · 0.38 · 0.38 = 649.8 كجم أو 0.65 طن

وبالتالي ، فإن الحمل الكلي على العمود السفلي الأوسط في قسم العمود بالقرب من الأساس سيكون:

N مع سرعة الدوران = 3000 + 6000 + 2 · 650 = 10300 كجم أو 10.3 طن

ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يمكن أن يؤخذ في الاعتبار أنه لا يوجد احتمال كبير أن يتم تطبيق الحمل الحي من الثلج ، والحد الأقصى في الشتاء ، والحمل المؤقت على الأرض ، وهو الحد الأقصى في الصيف ، في وقت واحد. أولئك. يمكن ضرب مجموع هذه الأحمال بعامل احتمالي قدره 0.9 ، ثم:

N مع rev = (3000 + 6000) 0.9 + 2650 = 9400 كجم أو 9.4 طن

سيكون حمل التصميم على الأعمدة الخارجية أقل مرتين تقريبًا:

N cr = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 كجم أو 5.8 طن

2. تحديد قوة البناء بالطوب.

درجة الطوب M75 تعني أن الطوب يجب أن يتحمل حمولة 75 كجم / سم 2 ، ومع ذلك ، فإن قوة الطوب وقوة البناء بالطوب أشياء مختلفة. سيساعدك الجدول التالي على فهم هذا:

الجدول 1... تصميم مقاومة الانضغاط لأعمال الطوب (وفقًا لـ SNiP II-22-81 (1995))

لكن هذا ليس كل شيء. ما زال كما هو يوصي SNiP II-22-81 (1995) بند 3.11 أ) ، عندما تكون مساحة الأعمدة والجدران أقل من 0.3 م 2 ، قم بضرب قيمة مقاومة التصميم فيعامل ظروف العمل γ ج = 0.8... وبما أن مساحة المقطع العرضي لعمودنا هي 0.25 × 0.25 = 0.0625 م 2 ، فسيتعين علينا استخدام هذه التوصية. كما ترون ، بالنسبة للطوب M75 ، حتى عند استخدام ملاط البناء M100 ، لن تتجاوز قوة البناء 15 كجم / سم 2. نتيجة لذلك ، ستكون المقاومة المحسوبة لعمودنا 15 0.8 = 12 كجم / سم 2 ، ثم سيكون الحد الأقصى للضغط الانضغاطي:

10300/625 = 16.48 كجم / سم 2> R = 12 كجم / سم 2

وبالتالي ، لضمان القوة المطلوبة للعمود ، إما استخدام لبنة ذات قوة أكبر ، على سبيل المثال ، M150 (قوة الضغط المحسوبة لدرجة محلول M100 ستكون 22 0.8 = 17.6 كجم / سم 2) أو زيادة العمود المتقاطع- قسم أو استخدام التعزيز المستعرض للبناء. في الوقت الحالي ، دعنا نركز على استخدام لبنة مواجهة أكثر متانة.

3. تحديد ثبات عمود الطوب.

إن قوة البناء بالطوب واستقرار عمود الطوب هما أيضًا شيئان مختلفان ولا يزالان على حالهما يوصي SNiP II-22-81 (1995) بتحديد ثبات عمود الطوب بالصيغة التالية:

N ≤ m g φRF (1.1)

أين م ز- معامل مع مراعاة تأثير الحمل على المدى الطويل. في هذه الحالة ، كنا ، نسبيًا ، محظوظين ، لأننا على ارتفاع المقطع ح≈ 30 سم ، يمكن اعتبار قيمة هذا المعامل مساوية لـ 1.

ملحوظة: في الواقع ، كل شيء ليس بهذه البساطة مع معامل m g ، يمكن العثور على التفاصيل في التعليقات على المقالة.

φ - معامل الالتواء حسب مرونة العمود λ ... لتحديد هذا المعامل ، تحتاج إلى معرفة الطول المقدر للعمود ل 0 ، ولا يتطابق دائمًا مع ارتفاع العمود. تم تحديد التفاصيل الدقيقة لتحديد طول تصميم الهيكل بشكل منفصل ، وهنا نلاحظ فقط أنه وفقًا للفقرة 4.3 من SNiP II-22-81 (1995): "ارتفاعات تصميم الجدران والأعمدة ل 0 عند تحديد معاملات الانحناء φ اعتمادًا على ظروف دعمهم على الدعامات الأفقية ، ينبغي اتخاذ ما يلي:

أ) مع دعامات مفصلة ثابتة ل 0 = ح;

ب) مع دعم علوي مرن وقرص صلب في الدعامة السفلية: للمباني أحادية الامتداد ل 0 = 1.5H، للمباني متعددة الامتدادات ل 0 = 1.25H;

ج) للهياكل القائمة بذاتها ل 0 = 2H;

د) بالنسبة للهياكل ذات أقسام الدعم المقيدة جزئيًا - مع مراعاة الدرجة الفعلية لضبط النفس ، ولكن ليس أقل ل 0 = 0.8H، أين ح- المسافة بين الأرضيات أو الدعامات الأفقية الأخرى ، مع دعامات أفقية من الخرسانة المسلحة ، والمسافة بينها في الضوء ".

للوهلة الأولى ، يمكن اعتبار مخطط التصميم الخاص بنا على أنه يلبي شروط البند ب). هذا هو ، يمكنك أن تأخذ ل 0 = 1.25H = 1.25 3 = 3.75 مترًا أو 375 سم... ومع ذلك ، لا يمكننا استخدام هذه القيمة بثقة إلا عندما يكون الدعم الأقل جامدًا حقًا. إذا تم وضع عمود من الطوب على طبقة مقاومة للماء من مادة التسقيف الموضوعة على أساس ، فيجب اعتبار هذا الدعم بدلاً من ذلك مفصلاً وليس مقروصًا بشكل صارم. وفي هذه الحالة ، يكون هيكلنا في المستوى الموازي لمستوى الجدار متغيرًا هندسيًا ، لأن بنية الأرضية (ألواح الكذب المنفصلة) لا توفر صلابة كافية في المستوى المشار إليه. هناك 4 طرق للخروج من هذا الموقف:

1. قم بتطبيق مخطط تصميم مختلف تمامًا

على سبيل المثال - الأعمدة المعدنية ، المضمنة بشكل صارم في الأساس ، والتي سيتم لحام عوارض الأرضية بها ، ثم لأسباب جمالية ، يمكن تراكب الأعمدة المعدنية بالطوب المواجه لأي علامة تجارية ، حيث سيتحمل المعدن الحمل بالكامل. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب الأعمدة المعدنية ، ولكن يمكن أخذ الطول المقدر ل 0 = 1.25H.

2. قم بعمل تداخل آخر,

على سبيل المثال ، من مواد الألواح ، والتي ستتيح اعتبار الدعم العلوي والسفلي للعمود مفصليًا ، في هذه الحالة ل 0 = ح.

3. جعل الحجاب الحاجز تصلب

في مستوى موازٍ لمستوى الجدار. على سبيل المثال ، لا تضع الأعمدة على الحواف ، بل على الأرصفة. سيسمح هذا أيضًا بالنظر في كل من الدعم العلوي والسفلي للعمود كما هو موضح ، ولكن في هذه الحالة من الضروري حساب صلابة الحجاب الحاجز بشكل إضافي.

4. تجاهل الخيارات المذكورة أعلاه وحساب الأعمدة على أنها قائمة بذاتها مع دعم قاع صلب ، أي ل 0 = 2H

في النهاية ، وضع الإغريق القدماء أعمدةهم (وإن لم تكن مصنوعة من الطوب) دون معرفة مقاومة المواد ، دون استخدام المراسي المعدنية ، ولم تكن هناك قوانين بناء مكتوبة بعناية في ذلك الوقت ، ومع ذلك ، بعض الأعمدة الوقوف والى يومنا هذا.

الآن ، بمعرفة الطول المحسوب للعمود ، يمكنك تحديد عامل النحافة:

λ ح = ل 0 / ح (1.2) أو

λ أنا = ل 0 / أنا (1.3)

أين ح- ارتفاع أو عرض قسم العمود ، و أنا- نصف قطر الدوران.

من حيث المبدأ ، ليس من الصعب تحديد نصف قطر الدوران ، فأنت بحاجة إلى تقسيم لحظة القصور الذاتي للقسم على منطقة المقطع ، ثم استخراج الجذر التربيعي من النتيجة ، ولكن في هذه الحالة ليست هناك حاجة ماسة لذلك هذه. هكذا λ ع = 2300/25 = 24.

الآن ، بمعرفة قيمة عامل النحافة ، يمكننا أخيرًا تحديد عامل الانحناء من الجدول:

الجدول 2... معاملات التواء للحجر والبناء المقوى (وفقًا لـ SNiP II-22-81 (1995))

في نفس الوقت ، السمة المرنة للبناء α يحدده الجدول:

الجدول 3... السمة المرنة للبناء α (وفقًا لـ SNiP II-22-81 (1995))

نتيجة لذلك ، ستكون قيمة معامل الالتواء حوالي 0.6 (بقيمة خاصية المرونة α = 1200 حسب البند 6). ثم سيكون الحمل النهائي على العمود المركزي:

N p = m g φγ مع RF = 1x0.6x0.8x22x625 = 6600 كجم< N с об = 9400 кг

هذا يعني أن المقطع المقبول 25 × 25 سم لا يكفي لضمان ثبات العمود المركزي السفلي المضغوط مركزيًا. لزيادة الاستقرار ، فإن أفضل طريقة هي زيادة قسم العمود. على سبيل المثال ، إذا وضعت عمودًا به فراغ داخل طوبة ونصف ، بأبعاد 0.38 × 0.38 م ، فلن تزداد مساحة مقطع العمود إلى 0.13 م 2 أو 1300 بهذه الطريقة فقط. سم 2 ، لكن نصف قطر القصور الذاتي للعمود سيزداد أيضًا إلى أنا= 11.45 سم... ثم λ أنا = 600 / 11.45 = 52.4وقيمة المعامل φ = 0.8... في هذه الحالة ، سيكون الحمل النهائي على العمود المركزي:

N p = m g φγ مع RF = 1x0.8x0.8x22x1300 = 18304 كجم> N مع rev = 9400 كجم

هذا يعني أن المقاطع العرضية 38x38 سم كافية لضمان ثبات العمود المركزي السفلي المضغوط مركزيًا بهامش ، بل إنه من الممكن تقليل درجة الطوب. على سبيل المثال ، مع درجة M75 المعتمدة في الأصل ، سيكون الحد الأقصى للحمل:

N p = m g φγ مع RF = 1x0.8x0.8x12x1300 = 9984 كجم> N مع rev = 9400 كجم

يبدو أنه كل شيء ، لكن من المستحسن مراعاة أحد التفاصيل الإضافية. في هذه الحالة ، من الأفضل عمل شريط الأساس (فردي لجميع الأعمدة الثلاثة) ، وليس عموديًا (بشكل منفصل لكل عمود) ، وإلا فإن انخفاض الأساس الصغير سيؤدي إلى ضغوط إضافية في جسم العمود وهذا يمكن أن يؤدي إلى الدمار. مع الأخذ في الاعتبار كل ما سبق ، فإن أفضل جزء من الأعمدة سيكون 0.51 × 0.51 م ، ومن الناحية الجمالية ، فإن هذا القسم هو الأمثل. ستكون مساحة المقطع العرضي لهذه الأعمدة 2601 سم 2.

مثال على حساب عمود من الطوب للاستقرار تحت ضغط غريب الأطوار

لن يتم ضغط الأعمدة المتطرفة في المنزل المسقط مركزيًا ، لأن العوارض ستستقر عليها من جانب واحد فقط. وحتى إذا تم وضع العوارض على العمود بأكمله ، فلا يزال ، بسبب انحراف العوارض ، يتم نقل الحمل من الأرضية والسقف إلى الأعمدة المتطرفة غير الموجودة في وسط قسم العمود. حيث سيتم نقل ناتج هذا الحمل بناءً على زاوية ميل العوارض على الدعامات ، والمعايير المرنة للعوارض والأعمدة ، وعدد من العوامل الأخرى ، والتي تمت مناقشتها بالتفصيل في مقال "حساب قسم تحمل شعاع الانهيار ". يسمى هذا الإزاحة الانحراف المركزي لتطبيق الحمل eo. في هذه الحالة ، نحن مهتمون بمجموعة العوامل غير المواتية ، حيث سيتم نقل الحمل من الأرضية إلى الأعمدة في أقرب وقت ممكن من حافة العمود. هذا يعني أنه بالإضافة إلى الحمل نفسه ، ستتأثر الأعمدة أيضًا بلحظة الانحناء التي تساويها م = ني أو، وهذه النقطة يجب أن تؤخذ في الاعتبار في الحسابات. بشكل عام ، يمكن إجراء اختبار الثبات باستخدام الصيغة التالية:

N = φRF - MF / W (2.1)

أين دبليو- لحظة مقاومة القسم. في هذه الحالة ، يمكن اعتبار الحمل للأعمدة القصوى السفلية من السقف مطبقًا مركزيًا بشكل تقليدي ، وسيؤدي الانحراف اللامركزي فقط إلى إنشاء الحمل من الأرضية. مع انحراف 20 سم

N p = φRF - MF / W =1x0.8x0.8x12x2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975 ، 68-7058.82 = 12916.9 كجم>N cr = 5800 كجم

وبالتالي ، حتى مع وجود انحراف كبير جدًا في تطبيق التحميل ، لدينا أكثر من ضعف هامش الأمان.

ملاحظة: يوصي SNiP II-22-81 (1995) "الهياكل الحجرية والبناء المقوى" باستخدام طريقة مختلفة لحساب القسم ، مع مراعاة ميزات الهياكل الحجرية ، ولكن النتيجة ستكون متطابقة تقريبًا ، وبالتالي ، فإن الحساب الطريقة التي أوصى بها SNiP غير معطاة هنا.

الطوب هو مادة بناء قوية إلى حد ما ، وخاصة المواد الصلبة ، وعند بناء المنازل المكونة من 2-3 طوابق ، لا تحتاج الجدران المصنوعة من الطوب الخزفي العادي ، كقاعدة عامة ، إلى حسابات إضافية. ومع ذلك ، فإن المواقف مختلفة ، على سبيل المثال ، تم التخطيط لمنزل من طابقين مع شرفة في الطابق الثاني. العوارض المعدنية التي ستدعم عليها العوارض المعدنية لسقف الشرفة ، من المخطط أن تكون مدعومة على أعمدة من الطوب مصنوعة من الآجر المجوف بارتفاع 3 أمتار ، وسيكون هناك المزيد من الأعمدة بارتفاع 3 أمتار ، والتي عليها سوف يستريح السقف:

مع ضغط مركزي

صمم بواسطة:تراس بقياس 5x8 م ثلاثة أعمدة (واحد في المنتصف واثنان عند الحواف) من الآجر المجوف المواجه لقسم 0.25x0.25 م والمسافة بين محاور الأعمدة 4 م وقوة الطوب M75.

باستخدام مخطط التصميم هذا ، سيكون الحد الأقصى للحمل في العمود السفلي الأوسط. هي التي ينبغي الاعتماد عليها للقوة. يعتمد حمل العمود على العديد من العوامل ، لا سيما منطقة البناء. على سبيل المثال ، يبلغ حمل الثلج على السطح في سانت بطرسبرغ 180 كجم / م 2 ، وفي روستوف-أون-دون - 80 كجم / م & sup2. مع الأخذ في الاعتبار وزن السقف نفسه 50-75 كجم / م & sup2 ، يمكن أن يكون الحمل على العمود من السقف في بوشكين ، منطقة لينينغراد:

N من السقف = (180 1.25 +75) 5 8/4 = 3000 كجم أو 3 أطنان

نظرًا لأن الأحمال الفعلية من مواد الأرضية ومن الأشخاص الجالسين على الشرفة ، فإن الأثاث وما إلى ذلك غير معروف حتى الآن ، ولكن لم يتم التخطيط تمامًا للبلاطة الخرسانية المسلحة ، ولكن يُفترض أن الأرضية ستكون خشبية ، من حواف منفصلة الألواح ، ثم لحساب الحمل من الشرفة ، من الممكن أن تأخذ حمولة موزعة بشكل موحد تبلغ 600 كجم / م 2 ، ثم تكون القوة المركزة من الشرفة التي تعمل على العمود المركزي:

N من الشرفة = 600 5 8/4 = 6000 كجمأو 6 أطنان

سيكون الوزن الساكن للأعمدة بطول 3 م كما يلي:

N من العمود = 1500 3 0.38 0.38 = 649.8 كجمأو 0.65 طن

وبالتالي ، فإن الحمل الكلي على العمود السفلي الأوسط في قسم العمود بالقرب من الأساس سيكون:

N مع سرعة الدوران = 3000 + 6000 + 2 · 650 = 10300 كجمأو 10.3 طن

N مع سرعة الدوران = (3000 + 6000) 0.9 + 2650 = 9400 كجمأو 9.4 طن

سيكون حمل التصميم على الأعمدة الخارجية أقل مرتين تقريبًا:

N كر = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 كجمأو 5.8 طن

2. تحديد قوة البناء بالطوب.

درجة الطوب M75 تعني أن الطوب يجب أن يتحمل حمولة 75 كجم / سم & sup2 ، ومع ذلك ، فإن قوة الطوب وقوة البناء بالطوب هما أمران مختلفان. سيساعدك الجدول التالي على فهم هذا:

الجدول 1... قوة الضغط المحسوبة للبناء

لكن هذا ليس كل شيء. كل نفس SNiP II-22-81 (1995) الفقرة 3.11 أ) توصي ، مع مساحة الأعمدة والجدران التي تقل عن 0.3 م & sup2 ، بضرب قيمة مقاومة التصميم بمعامل ظروف العمل γ ج = 0.8... وبما أن مساحة المقطع العرضي لعمودنا هي 0.25 × 0.25 = 0.0625 م & sup2 ، فسيتعين عليك استخدام هذه التوصية. كما ترون ، بالنسبة للطوب M75 ، حتى عند استخدام ملاط البناء M100 ، لن تتجاوز قوة البناء 15 كجم / سم 2. نتيجة لذلك ، ستكون مقاومة التصميم لعمودنا 15 0.8 = 12 كجم / سم & sup2 ، ثم سيكون الحد الأقصى للضغط الانضغاطي:

10300/625 = 16.48 كجم / سم & sup2> R = 12 كجم / سم & sup2

3. تحديد ثبات عمود الطوب.

N ≤ m g φRF (1.1)

م ز- معامل مع مراعاة تأثير الحمل على المدى الطويل. في هذه الحالة ، كنا ، نسبيًا ، محظوظين ، لأننا على ارتفاع المقطع ح≤ 30 سم ، يمكن اعتبار قيمة هذا المعامل مساوية لـ 1.

φ - معامل الالتواء حسب مرونة العمود λ ... لتحديد هذا المعامل ، تحتاج إلى معرفة الطول المقدر للعمود لا، ولا يتطابق دائمًا مع ارتفاع العمود. لم يتم توضيح التفاصيل الدقيقة لتحديد طول تصميم الهيكل هنا ، لكننا نلاحظ فقط أنه وفقًا للفقرة 4.3 من SNiP II-22-81 (1995): "ارتفاعات تصميم الجدران والأعمدة لاعند تحديد معاملات الانحناء φ اعتمادًا على ظروف دعمهم على الدعامات الأفقية ، ينبغي اتخاذ ما يلي:

أ) مع دعامات مفصلة ثابتة لس = ح;

ب) مع دعم علوي مرن وقرص صلب في الدعامة السفلية: للمباني أحادية الامتداد لس = 1.5 ح، للمباني متعددة الامتدادات لس = 1.25 هـ;

ج) للهياكل القائمة بذاتها لس = 2 ح;

د) بالنسبة للهياكل ذات أقسام الدعم المقيدة جزئيًا - مع مراعاة الدرجة الفعلية لضبط النفس ، ولكن ليس أقل لس = 0.8H، أين ح- المسافة بين الأرضيات أو الدعامات الأفقية الأخرى ، مع دعامات أفقية من الخرسانة المسلحة ، والمسافة بينها في الضوء ".

للوهلة الأولى ، يمكن اعتبار مخطط التصميم الخاص بنا على أنه يلبي شروط البند ب). هذا هو ، يمكنك أن تأخذ لس = 1.25 هـ = 1.25 3 = 3.75 مترًا أو 375 سم... ومع ذلك ، لا يمكننا استخدام هذه القيمة بثقة إلا عندما يكون الدعم الأقل جامدًا حقًا. إذا تم وضع عمود من الطوب على طبقة مقاومة للماء من مادة التسقيف الموضوعة على أساس ، فيجب اعتبار هذا الدعم بدلاً من ذلك مفصلاً وليس مقروصًا بشكل صارم. وفي هذه الحالة ، يكون هيكلنا في المستوى الموازي لمستوى الجدار متغيرًا هندسيًا ، لأن بنية الأرضية (ألواح الكذب المنفصلة) لا توفر صلابة كافية في المستوى المشار إليه. هناك 4 طرق للخروج من هذا الموقف:

1. قم بتطبيق مخطط تصميم مختلف تمامًا، على سبيل المثال - الأعمدة المعدنية ، المضمنة بشكل صارم في الأساس ، والتي سيتم لحام عوارض الأرضية بها ، ثم لأسباب جمالية ، يمكن تراكب الأعمدة المعدنية بالطوب المواجه لأي علامة تجارية ، حيث سيتحمل المعدن الحمل بالكامل. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب الأعمدة المعدنية ، ولكن يمكن أخذ الطول المقدر لس = 1.25 هـ.

2. قم بعمل تداخل آخر، على سبيل المثال ، من مواد الألواح ، والتي ستسمح بالنظر في كل من الدعم العلوي والسفلي للعمود كمفصلات ، في هذه الحالة لس = ح.

3. جعل الحجاب الحاجز تصلبفي مستوى موازٍ لمستوى الجدار. على سبيل المثال ، لا تضع الأعمدة على الحواف ، بل على الأرصفة. سيسمح هذا أيضًا بالنظر في كل من الدعم العلوي والسفلي للعمود كما هو موضح ، ولكن في هذه الحالة من الضروري حساب صلابة الحجاب الحاجز بشكل إضافي.

4. تجاهل الخيارات المذكورة أعلاه وحساب الأعمدة على أنها قائمة بذاتها مع دعم قاع صلب ، أي لس = 2 ح... في النهاية ، وضع الإغريق القدماء أعمدةهم (وإن لم تكن مصنوعة من الطوب) دون معرفة مقاومة المواد ، دون استخدام المراسي المعدنية ، ولم تكن هناك قوانين بناء مكتوبة بعناية في ذلك الوقت ، ومع ذلك ، بعض الأعمدة الوقوف والى يومنا هذا.

الآن ، بمعرفة الطول المحسوب للعمود ، يمكنك تحديد عامل النحافة:

λ ح = لا / ح (1.2) أو

λ أنا = لا (1.3)

ح- ارتفاع أو عرض قسم العمود ، و أنا- نصف قطر الدوران.

الآن ، بمعرفة قيمة عامل النحافة ، يمكننا أخيرًا تحديد عامل الانحناء من الجدول:

الجدول 2... معاملات التواء للمنشآت الحجرية والحجرية المسلحة
(وفقًا لـ SNiP II-22-81 (1995))

في نفس الوقت ، السمة المرنة للبناء α يحدده الجدول:

الجدول 3... السمة المرنة للبناء α (وفقًا لـ SNiP II-22-81 (1995))

نتيجة لذلك ، ستكون قيمة معامل الالتواء حوالي 0.6 (مع قيمة الخاصية المرنة α = 1200 حسب البند 6). ثم سيكون الحمل النهائي على العمود المركزي:

N p = m g φγ مع RF = 1 0.6 0.8 22625 = 6600 كجم< N с об = 9400 кг

هذا يعني أن المقطع المقبول 25 × 25 سم لا يكفي لضمان ثبات العمود المركزي السفلي المضغوط مركزيًا. لزيادة الاستقرار ، فإن أفضل طريقة هي زيادة قسم العمود. على سبيل المثال ، إذا وضعت عمودًا به فراغ داخل طوبة ونصف ، بأبعاد 0.38 × 0.38 م ، فلن تزداد مساحة مقطع العمود فقط إلى 0.13 م & sup2 أو 1300 سم & sup2 ، لكن نصف قطر القصور الذاتي للعمود سيزداد أيضًا إلى أنا= 11.45 سم... ثم λ أنا = 600 / 11.45 = 52.4وقيمة المعامل φ = 0.8... في هذه الحالة ، سيكون الحمل النهائي على العمود المركزي:

N p = m g φγ مع RF = 1 0.8 0.8 22 1300 = 18304 kg> N مع rev = 9400 kg

N p = m g مع RF = 1 0.8 0.8 12 1300 = 9984 kg> N مع rev = 9400 kg

يبدو أنه كل شيء ، لكن من المستحسن مراعاة أحد التفاصيل الإضافية. في هذه الحالة ، من الأفضل عمل شريط الأساس (منفردًا لجميع الأعمدة الثلاثة) ، وليس عموديًا (بشكل منفصل لكل عمود) ، وإلا فإن انخفاض الأساس الصغير سيؤدي إلى ضغوط إضافية في جسم العمود وهذا يمكن أن يؤدي إلى الدمار. مع الأخذ في الاعتبار كل ما سبق ، فإن أفضل جزء من الأعمدة سيكون 0.51 × 0.51 م ، ومن الناحية الجمالية ، فإن هذا القسم هو الأمثل. ستكون مساحة المقطع العرضي لهذه الأعمدة 2601 سم & sup2.

مثال على حساب عمود من الطوب لتحقيق الاستقرار
مع ضغط غريب الأطوار

لن يتم ضغط الأعمدة المتطرفة في المنزل المسقط مركزيًا ، حيث ستستقر العوارض عليها على جانب واحد فقط. وحتى إذا تم وضع العوارض على العمود بأكمله ، فلا يزال ، بسبب انحراف العوارض ، يتم نقل الحمل من الأرضية والسقف إلى الأعمدة المتطرفة غير الموجودة في وسط قسم العمود. في أي مكان سيتم نقل ناتج هذا الحمل يعتمد على زاوية ميل العارضة على الدعامات ، والمعايير المرنة للقضبان العرضية والأعمدة ، وعدد من العوامل الأخرى. يسمى هذا الإزاحة الانحراف المركزي لتطبيق الحمل eo. في هذه الحالة ، نحن مهتمون بمجموعة العوامل غير المواتية ، حيث سيتم نقل الحمل من الأرضية إلى الأعمدة في أقرب وقت ممكن من حافة العمود. هذا يعني أنه بالإضافة إلى الحمل نفسه ، ستتأثر الأعمدة أيضًا بلحظة الانحناء التي تساويها م = ني أو، وهذه النقطة يجب أن تؤخذ في الاعتبار في الحسابات. بشكل عام ، يمكن إجراء اختبار الثبات باستخدام الصيغة التالية:

N = φRF - MF / W (2.1)

دبليو- لحظة مقاومة القسم. في هذه الحالة ، يمكن اعتبار الحمل للأعمدة القصوى السفلية من السقف مطبقًا مركزيًا بشكل تقليدي ، وسيؤدي الانحراف اللامركزي فقط إلى إنشاء الحمل من الأرضية. مع انحراف 20 سم

N p = φRF - MF / W =1 0.8 0.8 12 2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975.68 - 7058.82 = 12916.9 كجم>N cr = 5800 كجم

وبالتالي ، حتى مع وجود انحراف كبير جدًا في تطبيق التحميل ، لدينا أكثر من ضعف هامش الأمان.

ملحوظة:يوصي SNiP II-22-81 (1995) "الهياكل الحجرية والبناء المقوى" باستخدام طريقة مختلفة لحساب المقطع ، مع مراعاة ميزات الهياكل الحجرية ، ولكن النتيجة ستكون متطابقة تقريبًا ، لذلك يوصى باستخدام طريقة الحساب بواسطة SNiP لم يرد هنا.