Calculul rezistenței zidăriei în dig. Calculul unei coloane de cărămidă pentru rezistență și stabilitate Faceți un alt etaj

Cărămida este un material de construcție destul de durabil, în special cele solide, iar atunci când se construiesc case cu 2-3 etaje, pereții din cărămizi ceramice obișnuite nu necesită, de obicei, calcule suplimentare. Cu toate acestea, situațiile sunt diferite, de exemplu, este planificată o casă cu două etaje, cu o terasă la etajul doi. Traversele metalice, pe care se vor sprijini și grinzile metalice ale planșeului terasei, se prevăd a fi sprijinite pe stâlpi de cărămidă din cărămizi goale de fața de 3 metri înălțime se vor afla stâlpi de 3 m înălțime, pe care se va sprijini acoperișul:

Apare o întrebare firească: care este secțiunea transversală minimă a stâlpilor care va oferi rezistența și stabilitatea necesare? Desigur, ideea de a așeza coloane de cărămizi de lut, și cu atât mai mult pereții unei case, este departe de a fi nouă și toate aspectele posibile ale calculelor de pereți de cărămidă, piloni, stâlpi, care sunt esența coloanei. , sunt descrise suficient de detaliat în SNiP II-22-81 (1995) „Stone and reinforced stone structures”. Este acest document de reglementare care ar trebui folosit ca ghid atunci când se fac calcule. Calculul de mai jos nu este altceva decât un exemplu de utilizare a SNiP specificat.

Pentru a determina rezistența și stabilitatea coloanelor, trebuie să aveți destul de multe date inițiale, cum ar fi: marca cărămizii în ceea ce privește rezistența, zona de sprijin a barelor transversale pe coloane, sarcina pe coloane. , aria secțiunii transversale a coloanei și dacă nimic din acestea nu este cunoscut în etapa de proiectare, atunci puteți proceda după cum urmează:

cu compresie centrală

Proiectat: Dimensiuni terasă 5x8 m Trei stâlpi (unul în mijloc și două la margini) din cărămidă tubulară cu o secțiune de 0,25x0,25 m Distanța dintre axele stâlpilor caramida este M75.

Cu această schemă de proiectare, sarcina maximă va fi pe coloana inferioară din mijloc. Pe asta ar trebui să te bazezi pentru putere. Sarcina pe coloană depinde de mulți factori, în special de zona de construcție. De exemplu, sarcina de zăpadă pe acoperiș în Sankt Petersburg este de 180 kg/m2, iar în Rostov-pe-Don - 80 kg/m2. Luând în considerare greutatea acoperișului în sine, 50-75 kg/m², sarcina pe coloana de pe acoperiș pentru Pușkin, regiunea Leningrad poate fi:

N de la acoperiș = (180 1,25 +75) 5 8/4 = 3000 kg sau 3 tone

Deoarece încărcăturile curente de la materialul podelei și de la oamenii care stau pe terasă, mobilierul etc. nu sunt încă cunoscute, dar o placă de beton armat nu este exact planificată și se presupune că podeaua va fi din lemn, de la tivite separat. placi, apoi pentru a calcula sarcina de pe terasa se poate accepta o sarcina uniform distribuita de 600 kg/m², atunci forta concentrata de la terasa care actioneaza asupra coloanei centrale va fi:

N de la terasa = 600 5 8/4 = 6000 kg sau 6 tone

Greutatea proprie a coloanelor lungi de 3 m va fi:

N din coloană = 1500 3 0,38 0,38 = 649,8 kg sau 0,65 tone

Astfel, sarcina totală pe coloana mijlocie inferioară în secțiunea stâlpului de lângă fundație va fi:

N cu turație = 3000 + 6000 + 2 650 = 10300 kg sau 10,3 tone

Totuși, în acest caz se poate ține cont de faptul că nu există o probabilitate foarte mare ca sarcina temporară din zăpadă, maxim iarna, și sarcina temporară pe podea, maxim vara, să fie aplicate simultan. Aceste. suma acestor sarcini poate fi înmulțită cu un coeficient de probabilitate de 0,9, atunci:

N cu turație = (3000 + 6000) 0,9 + 2 650 = 9400 kg sau 9,4 tone

Sarcina de proiectare pe coloanele exterioare va fi de aproape două ori mai mică:

N cr = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 kg sau 5,8 tone

2. Determinarea rezistenței zidăriei.

Calitatea cărămizii M75 înseamnă că cărămida trebuie să reziste la o sarcină de 75 kgf/cm2, cu toate acestea, rezistența cărămizii și rezistența cărămidului sunt două lucruri diferite. Următorul tabel vă va ajuta să înțelegeți acest lucru:

Tabelul 1. Proiectați rezistența la compresiune pentru zidărie

Dar asta nu este tot. Același SNiP II-22-81 (1995) clauza 3.11 a) recomandă ca pentru suprafața stâlpilor și pilor mai mici de 0,3 m², să se înmulțească valoarea rezistenței de proiectare cu coeficientul condițiilor de funcționare. y s = 0,8. Și deoarece aria secțiunii transversale a coloanei noastre este 0,25x0,25 = 0,0625 m², va trebui să folosim această recomandare. După cum puteți vedea, pentru cărămida de calitate M75, chiar și atunci când utilizați mortar de zidărie M100, rezistența zidăriei nu va depăși 15 kgf/cm2. Ca urmare, rezistența calculată pentru coloana noastră va fi de 15·0,8 = 12 kg/cm², atunci efortul maxim de compresiune va fi:

10300/625 = 16,48 kg/cm² > R = 12 kgf/cm²

Astfel, pentru a asigura rezistența necesară a stâlpului, este necesar fie să se folosească o cărămidă de rezistență mai mare, de exemplu M150 (rezistența calculată la compresiune pentru gradul de mortar M100 va fi de 22·0,8 = 17,6 kg/cm²), fie să crească secţiunea transversală a stâlpului sau să se folosească armătură transversală a zidăriei. Deocamdată, să ne concentrăm pe folosirea cărămizilor mai durabile.

3. Determinarea stabilității unui stâlp de cărămidă.

Rezistența zidăriei și stabilitatea unei coloane de cărămidă sunt, de asemenea, lucruri diferite și încă aceleași SNiP II-22-81 (1995) recomandă determinarea stabilității unei stâlpi de cărămidă folosind următoarea formulă:

N ≤ m g φRF (1.1)

m g- coeficient care ține cont de influența sarcinii pe termen lung. În acest caz, am fost, relativ vorbind, norocoși, încă de la înălțimea secției h≤ 30 cm, valoarea acestui coeficient poate fi luată egală cu 1.

φ - coeficientul de incovoiere longitudinala, in functie de flexibilitatea coloanei λ . Pentru a determina acest coeficient, trebuie să cunoașteți lungimea estimată a coloanei l o, și nu coincide întotdeauna cu înălțimea coloanei. Subtilitățile determinării lungimii de proiectare a unei structuri nu sunt subliniate aici, observăm doar că conform SNiP II-22-81 (1995) clauza 4.3: „Înălțimile calculate ale pereților și stâlpilor. l o la determinarea coeficienţilor de flambaj φ în funcție de condițiile de susținere a acestora pe suporturi orizontale, trebuie luate următoarele:

a) cu suporturi articulate fixe l o = N;

b) cu un suport superior elastic și ciupit rigid în suportul inferior: pentru clădiri cu o singură travă l o = 1,5H, pentru clădiri cu mai multe trave l o = 1,25H;

c) pentru structurile autoportante l o = 2H;

d) pentru structuri cu secțiuni de susținere parțial ciupite - ținând cont de gradul real de ciupire, dar nu mai puțin l o = 0,8N, Unde N- distanța dintre planșee sau alte suporturi orizontale, cu suporturi orizontale din beton armat, distanța liberă dintre acestea.”

La prima vedere, schema noastră de calcul poate fi considerată ca îndeplinește condițiile de la punctul b). adică o poți lua l o = 1,25H = 1,25 3 = 3,75 metri sau 375 cm. Cu toate acestea, putem folosi cu încredere această valoare doar în cazul în care suportul inferior este cu adevărat rigid. Dacă o coloană de cărămidă este așezată pe un strat de impermeabilizare din pâslă pentru acoperiș așezată pe fundație, atunci un astfel de suport ar trebui mai degrabă considerat ca fiind articulat, mai degrabă decât prins rigid. Și în acest caz, designul nostru într-un plan paralel cu planul peretelui este variabil din punct de vedere geometric, deoarece structura podelei (plăci situate separat) nu oferă suficientă rigiditate în planul specificat. Există 4 căi posibile de ieșire din această situație:

1. Aplicați o schemă de proiectare fundamental diferită, de exemplu - stâlpi metalici, încorporați rigid în fundație, la care grinzile de podea vor fi sudate apoi, din motive estetice, stâlpii metalici pot fi acoperiți cu cărămidă de față de orice marcă, deoarece întreaga sarcină va fi transportată de către; metal. În acest caz, este adevărat că trebuie calculate coloanele metalice, dar lungimea calculată poate fi luată l o = 1,25H.

2. Faceți o altă suprapunere, de exemplu, din materiale de tablă, ceea ce ne va permite să considerăm atât suporturile superioare, cât și cele inferioare ale stâlpului ca fiind articulate, în acest caz l o = H.

3. Faceți o diafragmă de rigidizareîntr-un plan paralel cu planul peretelui. De exemplu, de-a lungul marginilor, nu așezați coloane, ci mai degrabă piloni. Acest lucru ne va permite, de asemenea, să considerăm atât suporturile superioare, cât și cele inferioare ale coloanei ca fiind articulate, dar în acest caz este necesar să se calculeze suplimentar diafragma de rigiditate.

4. Ignorați opțiunile de mai sus și calculați coloanele ca fiind independente cu un suport inferior rigid, de ex. l o = 2H. În cele din urmă, grecii antici și-au ridicat coloanele (deși nu din cărămidă) fără nicio cunoaștere a rezistenței materialelor, fără a folosi ancore metalice și nu existau astfel de coduri și reglementări de construcție scrise cu atenție în acele zile, totuși, unele coloane stau până astăzi.

Acum, cunoscând lungimea de proiectare a stâlpului, puteți determina coeficientul de flexibilitate:

λ h = l o /h (1.2) sau

λ i = l o (1.3)

h- înălțimea sau lățimea secțiunii coloanei și i- raza de inerție.

Determinarea razei de inerție nu este, în principiu, dificilă, trebuie să împărțiți momentul de inerție al secțiunii la aria secțiunii transversale și apoi să luați rădăcina pătrată a rezultatului, dar în acest caz nu este mare nevoie; pentru aceasta. Astfel λ h = 2 300/25 = 24.

Acum, cunoscând valoarea coeficientului de flexibilitate, puteți determina în sfârșit coeficientul de flambaj din tabel:

Tabelul 2. Coeficienți de flambaj pentru zidărie și structuri de zidărie armată
(conform SNiP II-22-81 (1995))

În acest caz, caracteristicile elastice ale zidăriei α determinat de tabel:

Tabelul 3. Caracteristicile elastice ale zidăriei α (conform SNiP II-22-81 (1995))

Ca urmare, valoarea coeficientului de îndoire longitudinală va fi de aproximativ 0,6 (cu valoarea caracteristică elastică α = 1200, conform paragrafului 6). Apoi sarcina maximă pe coloana centrală va fi:

N р = m g φγ cu RF = 1 0,6 0,8 22 625 = 6600 kg< N с об = 9400 кг

Aceasta înseamnă că secțiunea transversală adoptată de 25x25 cm nu este suficientă pentru a asigura stabilitatea coloanei centrale inferioare comprimate central. Pentru a crește stabilitatea, este cel mai optim să creșteți secțiunea transversală a coloanei. De exemplu, dacă așezați o coloană cu un gol în interiorul unei cărămizi și jumătate, care măsoară 0,38 x 0,38 m, atunci nu numai că aria secțiunii transversale a coloanei va crește la 0,13 m sau 1300 cm, ci și raza de inerție a coloanei va crește, de asemenea, până la i= 11,45 cm. Apoi λi = 600/11,45 = 52,4, și valoarea coeficientului φ = 0,8. În acest caz, sarcina maximă pe coloana centrală va fi:

N r = m g φγ cu RF = 1 0,8 0,8 22 1300 = 18304 kg > N cu turație = 9400 kg

Aceasta înseamnă că o secțiune de 38x38 cm este suficientă pentru a asigura stabilitatea coloanei centrale inferioare comprimate central și este chiar posibilă reducerea gradului de cărămidă. De exemplu, cu clasa M75 adoptată inițial, sarcina maximă va fi:

N р = m g φγ cu RF = 1 0,8 0,8 12 1300 = 9984 kg > N cu rev ​​= 9400 kg

Asta pare să fie tot, dar este indicat să ții cont de încă un detaliu. În acest caz, este mai bine să faceți banda de fundație (unită pentru toate cele trei coloane) mai degrabă decât coloană (separat pentru fiecare coloană), altfel chiar și o mică tasare a fundației va duce la tensiuni suplimentare în corpul stâlpului și acest lucru poate duce la distrugere. Ținând cont de toate cele de mai sus, cea mai optimă secțiune a stâlpilor va fi de 0,51x0,51 m, iar din punct de vedere estetic, o astfel de secțiune este optimă. Aria secțiunii transversale a unor astfel de coloane va fi de 2601 cm2.

Un exemplu de calcul al unei stâlpi de cărămidă pentru stabilitate
cu compresie excentrică

Coloanele exterioare din casa proiectată nu vor fi comprimate central, deoarece barele transversale se vor sprijini pe ele doar pe o parte. Și chiar dacă barele transversale sunt așezate pe întreaga coloană, totuși, din cauza deformarii traverselor, sarcina de la podea și acoperiș va fi transferată pe coloanele exterioare care nu se află în centrul secțiunii coloanei. Unde va fi transmisă exact rezultanta acestei sarcini depinde de unghiul de înclinare a traverselor de pe suporturi, de modulele elastice ale traverselor și stâlpilor și de o serie de alți factori. Această deplasare se numește excentricitatea aplicării sarcinii e o. În acest caz, ne interesează cea mai nefavorabilă combinație de factori, în care sarcina de la podea la coloane va fi transferată cât mai aproape de marginea coloanei. Aceasta înseamnă că, pe lângă sarcina în sine, stâlpii vor fi supuși și unui moment încovoietor egal cu M = Ne o, iar acest punct trebuie luat în considerare la calcul. În general, testarea stabilității poate fi efectuată folosind următoarea formulă:

N = φRF - MF/W (2.1)

W- momentul de rezistenţă al secţiunii. În acest caz, sarcina pentru coloanele exterioare inferioare de pe acoperiș poate fi considerată condiționat aplicată central, iar excentricitatea va fi creată numai de sarcina de pe podea. La excentricitate 20 cm

N р = φRF - MF/W =1 0,8 0,8 12 2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975,68 - 7058,82 = 12916,9 kg >N cr = 5800 kg

Astfel, chiar și cu o excentricitate foarte mare de aplicare a sarcinii, avem o marjă de siguranță mai mult decât dublă.

Nota: SNiP II-22-81 (1995) „Structuri de piatră și zidărie armată” recomandă utilizarea unei metode diferite de calcul al secțiunii, ținând cont de caracteristicile structurilor din piatră, dar rezultatul va fi aproximativ același, prin urmare metoda de calcul recomandată de SNiP nu este dat aici.

Necesitatea de a calcula cărămidă atunci când construiți o casă privată este evidentă pentru orice dezvoltator. În construcția clădirilor rezidențiale, se folosesc cărămizi de clincher și roșii pentru a crea un aspect atractiv al suprafeței exterioare a pereților. Fiecare marcă de cărămidă are propriile parametri și proprietăți specifice, dar diferența de dimensiune între diferitele mărci este minimă.

Cantitatea maximă de material poate fi calculată determinând volumul total al pereților și împărțind-l la volumul unei cărămizi.

Cărămizile de clincher sunt folosite pentru construcția de case de lux. Are o greutate specifică ridicată, aspect atractiv și rezistență ridicată. Utilizare limitată datorită costului ridicat al materialului.

Cel mai popular și solicitat material este cărămida roșie. Are suficientă rezistență cu o greutate specifică relativ scăzută, este ușor de prelucrat și este puțin susceptibil la influențele mediului. Dezavantaje - suprafețe neglijente cu rugozitate mare, capacitatea de a absorbi apa la umiditate ridicată. În condiții normale de funcționare, această abilitate nu se manifestă.

Există două metode de așezare a cărămizilor:

• tychkovy;
• linguriţă

Când se așează folosind metoda cap la cap, cărămida este așezată peste perete. Grosimea peretelui trebuie să fie de cel puțin 250 mm. Suprafața exterioară a peretelui va consta din suprafețele de capăt ale materialului.

Cu metoda lingurii, cărămida este așezată pe lungime. Suprafața laterală apare în exterior. Folosind această metodă, puteți așeza pereți de jumătate de cărămidă - 120 mm grosime.

Ce trebuie să știi pentru a calcula

Cantitatea maximă de material poate fi calculată determinând volumul total al pereților și împărțind-l la volumul unei cărămizi. Rezultatul obtinut va fi aproximativ si supraestimat. Pentru un calcul mai precis, trebuie luați în considerare următorii factori:

• dimensiunea rostului de zidărie;
• dimensiunile exacte ale materialului;
• grosimea tuturor pereților.

Producătorii destul de des, din diverse motive, nu mențin dimensiunile standard ale produselor. Potrivit GOST, cărămizile roșii de zidărie trebuie să aibă dimensiuni de 250x120x65 mm. Pentru a evita greșelile și costurile inutile cu materialele, este indicat să verificați cu furnizorii dimensiunile cărămizilor disponibile.

Grosimea optimă a pereților exteriori pentru majoritatea regiunilor este de 500 mm, sau 2 cărămizi. Această dimensiune asigură o rezistență ridicată a clădirii și o bună izolare termică. Dezavantajul este greutatea mare a structurii și, ca urmare, presiunea asupra fundației și a straturilor inferioare de zidărie.

Dimensiunea rostului de zidărie va depinde în primul rând de calitatea mortarului.

Dacă utilizați nisip cu granulație grosieră pentru a pregăti amestecul, lățimea cusăturii va crește cu nisip cu granulație fină, cusătura poate fi mai subțire. Grosimea optimă a rosturilor de zidărie este de 5-6 mm. Dacă este necesar, se permite să se facă cusături cu o grosime de 3 până la 10 mm. În funcție de dimensiunea cusăturilor și de metoda de așezare a cărămizii, puteți salva o parte din ea.

De exemplu, să luăm o grosime a cusăturii de 6 mm și metoda lingurii de așezare a pereților de cărămidă. Dacă grosimea peretelui este de 0,5 m, trebuie să așezați 4 cărămizi lățime.

Lățimea totală a golurilor va fi de 24 mm. Așezarea a 10 rânduri de 4 cărămizi va da o grosime totală a tuturor golurilor de 240 mm, care este aproape egală cu lungimea unui produs standard. Suprafața totală a zidăriei va fi de aproximativ 1,25 m2. Dacă cărămizile sunt așezate strâns, fără goluri, 240 de bucăți încap în 1 m2. Ținând cont de goluri, consumul de material va fi de aproximativ 236 de bucăți.

Reveniți la cuprins

Metoda de calcul pentru pereții portanti

Atunci când planificați dimensiunile exterioare ale unei clădiri, este recomandabil să alegeți valori care sunt multipli de 5. Cu astfel de numere este mai ușor să efectuați calcule, apoi să le efectuați în realitate. Când planificați construcția a 2 etaje, ar trebui să calculați cantitatea de material în etape pentru fiecare etaj.

În primul rând, se efectuează calculul pereților exteriori de la primul etaj. De exemplu, puteți lua o clădire cu dimensiuni:

• lungime = 15 m;
• latime = 10 m;
• inaltime = 3 m;
• Grosimea pereților este de 2 cărămizi.

Folosind aceste dimensiuni, trebuie să determinați perimetrul clădirii:

(15 + 10) x 2 = 50

3 x 50 = 150 m2

Calculând suprafața totală, puteți determina cantitatea maximă de cărămizi pentru construirea unui zid. Pentru a face acest lucru, trebuie să înmulțiți numărul de cărămizi determinat anterior pentru 1 m2 cu suprafața totală:

236 x 150 = 35.400

Rezultatul este neconcludent, pereții trebuie să aibă deschideri pentru montarea ușilor și ferestrelor. Numărul de uși de intrare poate varia. Casele private mici au de obicei o singură ușă. Pentru clădirile mari, este recomandabil să planificați două intrări. Numărul de ferestre, dimensiunile și locația acestora sunt determinate de amenajarea interioară a clădirii.

Ca exemplu, puteți lua 3 deschideri de ferestre pe perete de 10 metri, 4 pe pereți de 15 metri. Este indicat să faceți unul dintre pereți gol, fără deschideri. Volumul ușilor poate fi determinat de dimensiunile standard. Dacă dimensiunile diferă de cele standard, volumul poate fi calculat folosind dimensiunile totale, adăugând la acestea lățimea golului de instalare. Pentru a calcula, utilizați formula:

2 x (A x B) x 236 = C

unde: A este lățimea ușii, B este înălțimea, C este volumul în numărul de cărămizi.

Înlocuind valorile standard, obținem:

2 x (2 x 0,9) x 236 = 849 buc.

Volumul deschiderilor ferestrelor este calculat în mod similar. Cu dimensiunile ferestrelor de 1,4 x 2,05 m, volumul va fi de 7450 buc. Determinarea numărului de cărămizi pe decalaj de temperatură este simplă: trebuie să înmulțiți lungimea perimetrului cu 4. Rezultatul este de 200 de bucăți.

35400 — (200 + 7450 + 849) = 26 901.

Ar trebui să achiziționați cantitatea necesară cu o marjă mică, deoarece erorile și alte situații neprevăzute sunt posibile în timpul funcționării.

În cazul proiectării independente a unei case din cărămidă, există o nevoie urgentă de a calcula dacă zidăria poate rezista la sarcinile incluse în proiect. Situația este deosebit de gravă în zonele de zidărie slăbite de deschiderile ferestrelor și ușilor. În caz de încărcare mare, aceste zone pot să nu reziste și să fie distruse.

Calculul exact al rezistenței pilonului la compresiune de către planșeele de deasupra este destul de complex și este determinat de formulele prevăzute în documentul de reglementare SNiP-2-22-81 (denumit în continuare ca<1>). Calculele tehnice ale rezistenței la compresiune a unui perete iau în considerare mulți factori, inclusiv configurația peretelui, rezistența sa la compresiune, rezistența tipului de material și altele. Cu toate acestea, aproximativ, „prin ochi”, puteți estima rezistența peretelui la compresiune, folosind tabele indicative în care rezistența (în tone) este legată de lățimea peretelui, precum și mărci de cărămidă și mortar. Tabelul este alcătuit pentru o înălțime de perete de 2,8 m.

Tabel cu rezistența zidului de cărămidă, tone (exemplu)

Timbre		Latime suprafata, cm
cărămidă	soluţie	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

Dacă valoarea lățimii peretelui este în intervalul dintre cele indicate, este necesar să se concentreze asupra numărului minim. În același timp, trebuie amintit că tabelele nu iau în considerare toți factorii care pot ajusta stabilitatea, rezistența structurală și rezistența unui perete de cărămidă la compresie într-un interval destul de larg.

Din punct de vedere al timpului, sarcinile pot fi temporare sau permanente.

Permanent:

• greutatea elementelor de construcție (greutatea gardurilor, a structurilor portante și a altor structuri);
• presiunea solului și a rocii;
• presiune hidrostatică.

Temporar:

• greutatea structurilor temporare;
• sarcinile de la sisteme și echipamente staționare;
• presiunea în conducte;
• încărcături din produse și materiale depozitate;
• sarcini climatice (zăpadă, gheață, vânt etc.);
• si multi altii.

Atunci când se analizează încărcarea structurilor, este imperativ să se țină cont de efectele totale. Mai jos este un exemplu de calculare a sarcinilor principale pe pereții primului etaj al unei clădiri.

Sarcina de zidărie

Pentru a lua în considerare forța care acționează asupra secțiunii proiectate a peretelui, trebuie să rezumați sarcinile:

În cazul construcțiilor de înălțime joasă, problema este mult simplificată, iar mulți factori de încărcare temporară pot fi neglijați prin stabilirea unei anumite marje de siguranță în faza de proiectare.

Cu toate acestea, în cazul construcției de structuri cu 3 sau mai multe etaje, este necesară o analiză amănunțită folosind formule speciale care iau în considerare adăugarea sarcinilor de la fiecare etaj, unghiul de aplicare a forței și multe altele. În unele cazuri, rezistența peretelui este obținută prin armare.

Exemplu de calcul al sarcinii

Acest exemplu arată analiza sarcinilor curente pe pilonii de la etajul 1. Aici se iau în considerare doar sarcinile permanente din diferite elemente structurale ale clădirii, ținând cont de neuniformitatea greutății structurii și unghiul de aplicare a forțelor.

Date inițiale pentru analiză:

• număr de etaje – 4 etaje;
• grosimea zidului de caramida T=64cm (0,64 m);
• greutatea specifică a zidăriei (cărămidă, mortar, tencuială) M = 18 kN/m3 (indicator luat din datele de referință, tabelul 19<1>);
• lățimea deschiderilor ferestrelor este: W1=1,5 m;
• înălțimea deschiderilor ferestrelor - B1=3 m;
• secțiunea pilonului 0,64*1,42 m (zonă încărcată în care se aplică greutatea elementelor structurale de deasupra);
• înălțimea podelei Umed=4,2 m (4200 mm):
• presiunea este distribuită la un unghi de 45 de grade.

1. Un exemplu de determinare a sarcinii de pe un perete (strat de ipsos 2 cm)

Hst = (3-4Ш1В1)(h+0,02) Myf = (*3-4*3*1,5)* (0,02+0,64) *1,1 *18=0,447MN.

Lățimea zonei încărcate P=Umed*H1/2-W/2=3*4,2/2,0-0,64/2,0=6 m

Nn =(30+3*215)*6 = 4,072MN

ND=(30+1,26+215*3)*6 = 4,094MN

H2=215*6 = 1,290MN,

inclusiv H2l=(1,26+215*3)*6= 3,878MN

1. Greutatea proprie a pereților

Npr=(0,02+0,64)*(1,42+0,08)*3*1,1*18= 0,0588 MN

Sarcina totală va fi rezultatul unei combinații a sarcinilor indicate pe pereții clădirii pentru a o calcula, se realizează sumarea sarcinilor din perete, de la etajele etajului al doilea și greutatea zonei proiectate; ).

Schema analizei sarcinii și rezistenței structurale

Pentru a calcula digul unui perete de cărămidă veți avea nevoie de:

• lungimea podelei (și înălțimea șantierului) (Umed);
• numărul de etaje (Chat);
• grosimea peretelui (T);
• latimea peretelui de caramida (W);
• parametrii zidăriei (tip de cărămidă, marca de cărămidă, marca de mortar);

1. Zona peretelui (P)

1. Conform tabelului 15<1>este necesar să se determine coeficientul a (caracteristica de elasticitate). Coeficientul depinde de tipul și marca de cărămidă și mortar.
2. Indicele de flexibilitate (G)

1. În funcție de indicatorii a și G, conform tabelului 18<1>trebuie să vă uitați la coeficientul de îndoire f.
2. Aflarea înălțimii piesei comprimate

unde e0 este un indicator al extraneței.

1. Găsirea zonei părții comprimate a secțiunii

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

1. Determinarea flexibilității părții comprimate a pilonului

Gszh=Vet/Vszh

1. Determinare conform tabelului. 18<1>coeficientul fszh, bazat pe gszh și coeficientul a.
2. Calculul coeficientului mediu fsr

Fsr=(f+fszh)/2

1. Determinarea coeficientului ω (Tabelul 19<1>)

ω =1+e/T<1,45

1. Calculul forței care acționează asupra secțiunii
2. Definiţia sustainability

U=Kdv*fsr*R*Pszh* ω

Kdv – coeficientul de expunere pe termen lung

R – rezistența la compresiune a zidăriei, poate fi determinată din Tabelul 2<1>, în MPa

1. Reconciliere

Un exemplu de calcul al rezistenței zidăriei

— Umed — 3,3 m

— Chat — 2

— T — 640 mm

— L — 1300 mm

- parametri de zidărie (cărămidă de lut realizată prin presare plastică, mortar de ciment-nisip, cărămidă - 100, mortar - 50)

1. Zona (P)

P=0,64*1,3=0,832

1. Conform tabelului 15<1>determinați coeficientul a.

1. Flexibilitate (G)

G = 3,3/0,64 = 5,156

1. Coeficientul de îndoire (Tabelul 18<1>).

1. Înălțimea piesei comprimate

Vszh=0,64-2*0,045=0,55 m

1. Zona părții comprimate a secțiunii

Pszh = 0,832*(1-2*0,045/0,64)=0,715

1. Flexibilitatea piesei comprimate

Gszh=3,3/0,55=6

1. fsj=0,96
2. Calculul FSR

Fsr=(0,98+0,96)/2=0,97

1. Conform tabelului 19<1>

ω =1+0,045/0,64=1,07<1,45

Pentru a determina sarcina efectivă, este necesar să se calculeze greutatea tuturor elementelor structurale care afectează zona proiectată a clădirii.

1. Definiţia sustainability

Y=1*0,97*1,5*0,715*1,07=1,113 MN

1. Reconciliere

Condiția este îndeplinită, rezistența zidăriei și rezistența elementelor sale sunt suficiente

Rezistență insuficientă a peretelui

Ce să faci dacă rezistența calculată la presiune a pereților este insuficientă? În acest caz, este necesar să se întărească peretele cu armare. Mai jos este un exemplu de analiză a modernizării necesare a unei structuri cu rezistență la compresiune insuficientă.

Pentru comoditate, puteți utiliza date tabelare.

Linia de jos prezintă indicatoare pentru un perete armat cu plasă de sârmă cu diametrul de 3 mm, cu o celulă de 3 cm, clasa B1. Întărirea fiecărui al treilea rând.

Creșterea rezistenței este de aproximativ 40%. De obicei, această rezistență la compresie este suficientă. Este mai bine să faceți o analiză detaliată, calculând modificarea caracteristicilor de rezistență în conformitate cu metoda de întărire a structurii utilizate.

Mai jos este un exemplu de astfel de calcul

Exemplu de calcul al armăturii pilonului

Date inițiale - vezi exemplul anterior.

• înălțimea podelei - 3,3 m;
• grosimea peretelui – 0,640 m;
• latime zidarie 1.300 m;
• caracteristici tipice ale zidăriei (tip de cărămizi - cărămizi de lut realizate prin presare, tip de mortar - ciment cu nisip, marca cărămizi - 100, mortar - 50)

În acest caz, condiția У>=Н nu este îndeplinită (1.113<1,5).

Este necesară creșterea rezistenței la compresiune și a rezistenței structurale.

Câştig

k=U1/U=1,5/1,113=1,348,

aceste. este necesară creșterea rezistenței structurale cu 34,8%.

Armare cu cadru din beton armat

Armarea se realizeaza cu o cusca din beton B15 cu grosimea de 0,060 m Tije verticale 0,340 m2, cleme 0,0283 m2 cu treapta de 0,150 m.

Dimensiunile secțiunii structurii armate:

Ш_1=1300+2*60=1,42

T_1=640+2*60=0,76

Cu astfel de indicatori, condiția У>=Н este îndeplinită. Rezistența la compresiune și rezistența structurală sunt suficiente.

Pereții portanți exteriori trebuie, cel puțin, să fie proiectați pentru rezistență, stabilitate, prăbușire locală și rezistență la transferul de căldură. Pentru a afla cat de gros ar trebui sa fie un zid de caramida? , trebuie să-l calculezi. În acest articol ne vom uita la calcularea capacității portante a zidăriei, iar în articolele ulterioare ne vom uita la alte calcule. Pentru a nu rata lansarea unui nou articol, abonează-te la newsletter și vei afla care ar trebui să fie grosimea peretelui după toate calculele. Deoarece compania noastră este angajată în construcția de cabane, adică în construcții joase, vom lua în considerare toate calculele special pentru această categorie.

Rulment se numesc pereti care suporta sarcina de la plansee, invelisuri, grinzi etc. care se sprijina pe acestea.

De asemenea, ar trebui să țineți cont de marca cărămizii pentru rezistența la îngheț. Deoarece fiecare își construiește o casă pentru ei înșiși timp de cel puțin o sută de ani, în condiții de umiditate uscată și normală a incintei, se acceptă o notă (M rz) de 25 și peste.

Când construiți o casă, cabană, garaj, anexe și alte structuri cu condiții de umiditate uscată și normală, se recomandă utilizarea cărămizilor goale pentru pereții exteriori, deoarece conductivitatea sa termică este mai mică decât cea a cărămizilor solide. În consecință, în timpul calculelor de inginerie termică, grosimea izolației va fi mai mică, ceea ce va economisi bani la achiziționarea acesteia. Cărămizile solide pentru pereții exteriori trebuie folosite numai atunci când este necesar pentru a asigura rezistența zidăriei.

Armarea zidăriei este permisă numai dacă creșterea gradului de cărămidă și mortar nu asigură capacitatea portantă necesară.

Un exemplu de calcul al unui zid de cărămidă.

Capacitatea portantă a zidăriei depinde de mulți factori - marca cărămizii, marca mortarului, prezența deschiderilor și dimensiunile acestora, flexibilitatea pereților etc. Calculul capacității portante începe cu determinarea schemei de proiectare. La calcularea pereților pentru sarcini verticale, peretele este considerat a fi susținut de suporturi articulate și fixe. La calcularea pereților pentru sarcini orizontale (vânt), peretele este considerat fixat rigid. Este important să nu confundați aceste diagrame, deoarece diagramele de moment vor fi diferite.

Selectarea secțiunii de proiectare.

În pereții plini, secțiunea de proiectare este considerată a fi secțiunea I-I la nivelul fundului podelei cu o forță longitudinală N și un moment de încovoiere maxim M. Este adesea periculos secțiunea II-II, deoarece momentul încovoietor este puțin mai mic decât maximul și este egal cu 2/3M, iar coeficienții m g și φ sunt minimi.

În pereții cu deschideri, secțiunea transversală este luată la nivelul fundului buiandrugului.

Să ne uităm la secțiunea I-I.

Din articolul precedent Colectarea sarcinilor pe peretele primului etaj Să luăm valoarea rezultată a sarcinii totale, care include sarcina de la podeaua primului etaj P 1 = 1,8 t și etajele supraiacente G = G p +P 2 +G 2 = 3,7 t:

N = G + P 1 = 3,7t +1,8t = 5,5t

Placa de pardoseală se sprijină pe perete la o distanță de a=150mm. Forța longitudinală P 1 de la tavan va fi la o distanță a / 3 = 150 / 3 = 50 mm. De ce 1/3? Deoarece diagrama tensiunilor de sub secțiunea de sprijin va fi sub forma unui triunghi, iar centrul de greutate al triunghiului este situat la 1/3 din lungimea suportului.

Sarcina de la etajele supraiacente G este considerată a fi aplicată central.

Deoarece sarcina de la placa de podea (P 1) nu este aplicată în centrul secțiunii, ci la o distanță de aceasta egală cu:

e = h/2 - a/3 = 250mm/2 - 150mm/3 = 75 mm = 7,5 cm,

apoi va crea un moment încovoietor (M) în secțiunea I-I. Momentul este produsul forței și brațului.

M = P 1 * e = 1,8t * 7,5cm = 13,5t*cm

Atunci excentricitatea forței longitudinale N va fi:

e 0 = M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 cm

Deoarece peretele portant are o grosime de 25 cm, calculul ar trebui să ia în considerare valoarea excentricității aleatoare e ν = 2 cm, atunci excentricitatea totală este egală cu:

e 0 = 2,5 + 2 = 4,5 cm

y=h/2=12,5cm

La e 0 =4,5 cm< 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Rezistența zidăriei unui element comprimat excentric este determinată de formula:

N ≤ m g φ 1 R A c ω

Cote m gŞi φ 1în secțiunea luată în considerare, I-I sunt egale cu 1.

Încărcare pe pilon la nivelul fundului grinzii etajului, kN	Valori, kN
zăpadă pentru regiunea II de zăpadă	1000*6,74*(23,0*0,5+0,51+0,25)*1,4*0,001=115,7
covor laminat pentru acoperiș-100N/m2	100*6,74*(23,0*0,5+0,51+0,25)*1,1*0,001=9,1
sapa asfaltica la p=15000N/m 3 15 mm grosime	15000*0,015*6,74*23,0*0,5*1,2*0,001=20,9
izolatie - placi din fibra de lemn de 80 mm grosime cu o densitate p = 3000 N/m 3	3000*0,08*6,74*23,0*0,5*1,2*0,001=22,3
Bariera de vapori - 50N/m 2	50*6,74*23,0*0,5*1,2*0,001=4,7
plăci de acoperire prefabricate din beton armat – 1750N/m2	1750*6,74*23,0*0,5*1,1*0,001=149,2
greutatea fermei din beton armat	6900*1,1*0,01=75,9
greutatea cornișei pe zidăria zidului la p = 18000 N/m 3	18000*((0,38+0,43)*0,5*0,51-0,13*0,25)* *6,74*1,1*0,001=23,2
greutatea zidăriei peste marcaj +3,17	18000*((18,03-3,17)*6,74 - 2,4*2,1*3)*0,51*1,1*0,001=857
concentrat din barele transversale de podea (condițional)	119750*5,69*0,5*3*0,001=1022
greutatea umpluturii ferestrelor la V n =500N/m2	500*2,4*2,1*3*1,1*0,001=8,3

Sarcina totală de proiectare pe dig la nivelul cotei. +3.17:

N=115,7+9,1+20,9+22,3+4,7+149,2+75,9+23,2+857,1+1022+8,3=2308,4.

Este permis să se considere peretele ca fiind împărțit în înălțime în elemente cu o singură deschidere, cu amplasarea balamalelor de susținere la nivelul suportului traverselor. În acest caz, se presupune că sarcina de la etajele superioare este aplicată la centrul de greutate al secțiunii de perete a podelei de deasupra și sunt luate în considerare toate sarcinile P = 119750 * 5,69 * 0,5 * 0,001 = 340,7 kN într-un anumit etaj. a se aplica cu excentricitatea reala fata de centrul de greutate al sectiunii .

Distanța de la punctul de aplicare a reacțiilor de susținere a barei transversale P până la marginea interioară a peretelui în absența suporturilor care fixează poziția presiunii de sprijin este considerată ca nu mai mult de o treime din adâncimea de încorporare a traversei. și nu mai mult de 7 cm.

Când adâncimea de încorporare a traversei în perete este de 3 = 380 mm, iar 3: 3 = 380: 3 = 127 mm > 70 mm, acceptăm punctul de aplicare a presiunii de sprijin P = 340,7 kN la distanță. de 70 mm de marginea interioară a peretelui.

Înălțimea estimată a digului de la etajul inferior

l 0 =3170+50=3220 mm.

Pentru schema de proiectare a pilonului etajului inferior al clădirii luăm un stâlp cu ciupire la nivelul marginii fundației și cu suport articulat la nivelul podelei.

Flexibilitatea peretelui din caramida nisipo-var grad 100 pe mortar grad 25, la R=1,3 MPa cu caracteristica zidariei α=1000

λh =l 0:h=3220:510=6,31

Coeficientul de încovoiere longitudinală este φ=0,96 în pereții cu suport superior rigid, îndoirea longitudinală în secțiunile de susținere poate să nu fie luată în considerare (φ=1, în treimea mijlocie a înălțimii pilonului, coeficientul de îndoire longitudinală este egală cu valoarea calculată φ=0,96. În treimi de sprijin ale înălțimii, φ se modifică liniar de la φ=1 la valoarea calculată φ=0,96

Valorile coeficientului de îndoire longitudinală în secțiunile de proiectare ale pilonilor, la nivelurile de sus și de jos ale deschiderii ferestrei:

φ 1 =0,96+(1-0,96)

φ 2 =0,96+(1-0,96)

Valorile momentelor de încovoiere la nivelul de sprijin al barei transversale și în secțiunile de proiectare ale pilonului la nivelul deschiderii de sus și de jos a ferestrei, kNm:

M=Pe=340,7*(0,51*0,5-0,07)=63,0

M1 = 63,0

M11 = 63,0

Mărimea forțelor normale în aceleași secțiuni ale pilonului, kN:

N1 =2308,4+0,51*6,74*0,2*1800*1,1*0,01=2322,0

N11 =2322+(0,51*(6,74-2,4)*2,1*1800*1,1+50*2,1*2,4*1,1)*0,01=2416,8

N 111 = 2416,8+0,51*0,8*6,74*1800*1,1*0,01=2471,2.

Excentricitățile forțelor longitudinale e 0 =M:N:

e 0 =(66,0:2308,4)*1000=27 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 01 =(56.3:2322)*1000=24 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 011 =(15.7:2416.8)*1000=6 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 0111 =0 mmy=0,5*h=0,5*510=255mm.

Capacitatea portantă a unui pilon comprimat excentric cu secțiune transversală dreptunghiulară

determinat de formula:

N=m g φ 1 RA*(1- )ω, undeω=1+ <=1.45,
, unde φ este coeficientul de încovoiere longitudinală pentru întreaga secțiune transversală a unui element dreptunghiular h c = h-2e 0 , m g este un coeficient care ține cont de influența sarcinii pe termen lung (pentru h = 510 mm > 300 mm, luați 1), A este aria secțiunii transversale a digului.

Capacitatea portantă (rezistența) pilonului la nivelul de sprijin al traversei la φ=1,00, e 0 =27 mm, λ с =l 0:h с =l 0:(h-2е 0)=3220:(510) -2*27)=7,1,φ s =0,936,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(1+0,936)=0,968,ω=1+
<1.45

N=1*0,968* 1,3*6740*510*(1-
)1,053=4073 kN >2308 kN

Capacitatea portantă (rezistența) peretelui din secțiunea 1-1 la φ=0,987, e 0 =24 mm, λ c =l 0:h c =l 0:(h-2e 0)=3220:(510-2*24 ) =6,97,φ s =0,940,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(0,987+0,940)=0,964,ω=1+
<1.45

N 1 =1*0,964* 1,3*4340*510*(1-
)1,047=2631 kN >2322 kN

Capacitatea portantă (rezistența) pilonului din secțiunea II-IIatφ=0,970, e 0 =6 mm, λ c =l 0:h c =l 0:(h-2e 0)=3220:(510-2*6)= 6 .47,φ s =0.950,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(0,970+0,950)=0,960,ω=1+
<1.45

N 11 =1*0,960* 1,3*4340*510*(1- )1,012=2730 kN >2416,8 kN

Capacitatea portantă (rezistența) pilonului din secțiunea III-III la nivelul marginii fundației sub compresie centrală la φ = 1, e 0 = 0 mm,

N 111 =1*1* 1,3*6740*510=4469 kN >2471 kN

Că. Rezistența digului este asigurată în toate secțiunile etajului inferior al clădirii.

Fitinguri de lucru	Secțiune transversală de proiectare	Forța de proiectare M, N mm	Caracteristici de proiectare						Armare de proiectare	Fitinguri acceptate
			, mm		, mm			Clasa de armare
În zona inferioară	În intervalele extreme	123,80*10								, A s = 760 mm 2 în două rame plate
	Pe intervale medii	94,83*10								, A s = 628 mm 2 în două rame plate
În zona superioară	În al doilea zbor	52,80*10								, A s = 308 mm 2 în două cadre
	În toate intervalele medii	41,73*10								, A s = 226 mm 2 în două cadre
	Pe un suport	108,38*10								, A s = 628 mm 2 într-o plasă în formă de U
	Pe un suportC	94,83*10								, A s = 628 mm 2 într-o plasă în formă de U

Tabelul 3

Schema de încărcare

Forțe tăietoare, kNm

M

În intervalele extreme

M

Pe intervale medii

M

M

M

M

M

Q

Q

Q

Q

Tabelul 7

Aranjamentul tijelor		Secțiunea armăturii, mm			Caracteristici calculate
		Înainte de lansete O pauză	Spărgător	După ruperea tijelor A			mm x10			Conform tabelului 9
În zona inferioară a barei transversale	La sfârşitul zilei: la suportul A
	la suportul B
	În medie: la suportul B
În zona superioară a barei transversale	La suportul B: din intervalul extrem
	din partea travei din mijloc

Secțiune transversală de proiectare	Forța de proiectare M, kN*m	Dimensiunile secțiunii, mm		Caracteristici de proiectare		Armătură de lucru longitudinală clasa AIII, mm		Capacitate portantă reală, kN*m
				Rb = 7,65 MPa		Rs = 355 MPa	Acceptat efectiv
În zona inferioară a întinderilor extreme
În zona superioară de deasupra suporturilor B la marginea stâlpului
În zona inferioară a întinderilor mijlocii
În zona superioară deasupra suporturilor C la marginea stâlpului

ordonate

MOMENTE DE ÎNCERCARE, k N m

În intervalele extreme

M

Pe intervale medii

M

M

M

M

M

Ordonate ale diagramei principale a momentelor la încărcare conform schemelor 1+4

prin suma

M =145,2 kNm

Ordonatele de redistribuire ale diagramei IIa

Ordonate ale diagramei principale a momentelor la încărcare conform schemelor 1+5

Redistribuirea forțelor prin reducerea momentului de sprijin M prin suma

Ordonatele diagramei suplimentare la M =89,2 kNm

Ordonatele de redistribuire ale diagramei IIIa

Schema de încărcare

MOMENTE DE ÎNCERCARE, k N m

Forțe tăietoare, kNm

M

În intervalele extreme

M

Pe intervale medii

M

M

M

M

M

Q

Q

Q

Q

		Armare longitudinală Armare care se poate sparge	Armătură transversală pas	Forța transversală în punctul de rupere a tijelor, kN		Lungimea de lansare a tijelor de rupere dincolo de punctul de rupere teoretic, mm	Valoarea minimă ω=20d, mm	Valoarea acceptată ω,mm	Distanța față de axa de sprijin, mm
									La locul pauzei teoretice (scalat conform diagramei materialelor)	La locul real al pauzei
În zona inferioară a barei transversale	La sfârşitul zilei: la suportul A
	la suportul B
	În medie: la suportul B
În zona superioară a barei transversale	La suportul B: din intervalul extrem
	din partea travei din mijloc

Вр1 cu Rs=360 MPa, АIII cu Rs=355 MPa

În zonele extreme dintre axele 1-2 și 6-7

În intervalele extreme

În treptele mijlocii

În secțiunile din mijloc între axele 2-6

În intervalele extreme

În treptele mijlocii

Aranjamentul tijelor		Secțiune transversală de armătură, mm 2			Caracteristici de proiectare
		Până se rup tijele	rupte	După ce tijele se rup			b*h 0, mm2*10 -2				М=R b *b*h 0 *A0, kN*m
În zona inferioară a barei transversale	În intervalul extrem: la suportul A
	la suportul B
	Pe intervalul de mijloc: la suportul B
	la suportul C
În zona superioară a barei transversale	La suportul B: din intervalul extrem
	de la mijlocul travei
	La suportul C din ambele trave

Amplasarea tijelor sparte		Longitudinal__ fitinguri__ armătură frâsabilă	Armătură transversală _cantitate_	Forța transversală în punctul de rupere teoretică a tijelor, kN		Lungimea de lansare a tijelor de rupere dincolo de punctul de rupere teoretic, mm	Valoarea minimă w=20d	Valoarea acceptată w, mm	Distanța față de axa de sprijin, mm
									Până la pauza teoretică (conform diagramei materialelor)	Până la locul real al pauzei
În zona inferioară a barei transversale	În intervalul extrem: la suportul A
	la suportul B
	Pe intervalul de mijloc: la suportul B
	la suportul C
În zona superioară a barei transversale	La suportul B: din intervalul extrem
	de la mijlocul travei
	La suportul C din ambele trave