Расчет на смятие кирпичной кладки

Обновлено: 11.05.2024

Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

Чтобы выполнить расчет стены на устойчивость, нужно в первую очередь разобраться с их классификацией (см. СНиП II -22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», а также пособие к СНиП) и понять, какие бывают виды стен:

1. Несущие стены - это стены, на которые опираются плиты перекрытия, конструкции крыши и т.п. Толщина этих стен должна быть не менее 250 мм (для кирпичной кладки). Это самые ответственные стены в доме. Их нужно рассчитывать на прочность и устойчивость.

2. Самонесущие стены - это стены, на которые ничто не опирается, но на них действует нагрузка от всех вышележащих этажей. По сути, в трехэтажном доме, например, такая стена будет высотой в три этажа; нагрузка на нее только от собственного веса кладки значительная, но при этом очень важен еще вопрос устойчивости такой стены - чем стена выше, тем больше риск ее деформаций.

3. Ненесущие стены - это наружные стены, которые опираются на перекрытие (или на другие конструктивные элементы) и нагрузка на них приходится с высоты этажа только от собственного веса стены. Высота ненесущих стен должна быть не более 6 метров, иначе они переходят в категорию самонесущих.

4. Перегородки - это внутренние стены высотой менее 6 метров, воспринимающие только нагрузку от собственного веса.

Разберемся с вопросом устойчивоcти стен.

Первый вопрос, возникающий у «непосвященного» человека: ну куда может деться стена? Найдем ответ с помощью аналогии. Возьмем книгу в твердом переплете и поставим ее на ребро. Чем больше формат книги, тем меньше будет ее устойчивость; с другой стороны, чем книга будет толще, тем лучше она будет стоять на ребре. Со стенами та же ситуация. Устойчивость стены зависит от высоты и толщины.

Теперь возьмем наихудший вариант: тонкую тетрадь большого формата и поставим на ребро - она не просто потеряет устойчивость, но еще и изогнется. Так и стена, если не будут соблюдены условия по соотношению толщины и высоты, начнет выгибаться из плоскости, а со временем - трещать и разрушаться.

Что нужно, чтобы избежать такого явления? Нужно изучить п.п. 6.16. 6.20 СНиП II -22-81.

Рассмотрим вопросы определения устойчивости стен на примерах.

Пример 1. Дана перегородка из газобетона марки М25 на растворе марки М4 высотой 3,5 м, толщиной 200 мм, шириной 6 м, не связанная с перекрытием. В перегородке дверной проем 1х2,1 м. Необходимо определить устойчивость перегородки.

Из таблицы 26 (п. 2) определяем группу кладки - III . Из таблиц ы 28 находим ? = 14. Т.к. перегородка не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 9,8.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

k ₁ = 1,8 - для перегородки, не несущей нагрузки при ее толщине 10 см, и k ₁ = 1,2 - для перегородки толщиной 25 см. По интерполяции находим для нашей перегородки толщиной 20 см k ₁ = 1,4;

k₃ = 0,9 - для перегородки с проемами;

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H / h = 3,5/0,2 = 17,5 > 12.3 - условие не выполняется, перегородку такой толщины при заданной геометрии делать нельзя.

Каким способом можно решить эту проблему? Попробуем увеличить марку раствора до М10, тогда группа кладки станет II , соответственно β = 17, а с учетом коэффициентов β = 1,26*17*70% = 15 < 17,5 - этого оказалось недостаточно. Увеличим марку газобетона до М50, тогда группа кладки станет I , соответственно β = 20, а с учетом коэффициентов β = 1,26*20*70% = 17.6 > 17,5 - условие выполняется. Также можно было не увеличивая марку газобетона, заложить в перегородке конструктивное армирование согласно п. 6.19. Тогда β увеличивается на 20% и устойчивость стены обеспечена.

Пример 2. Дана наружная ненесущая стена из облегченной кладки из кирпича марки М50 на растворе марки М25. Высота стены 3 м, толщина 0,38 м, длина стены 6 м. Стена с двумя окнами размером 1,2х1,2 м. Необходимо определить устойчивость стены.

Из таблицы 26 (п. 7) определяем группу кладки - I . Из таблиц ы 28 находим β = 22. Т.к. стена не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 15,4.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

k ₁ = 1,2 - для стены, не несущей нагрузки при ее толщине 38 см;

k₂ = √А _n / A_b = √1,37/2,28 = 0,78 - для стены с проемами, где A_b = 0,38*6 = 2,28 м 2 - площадь горизонтального сечения стены с учетом окон, А _n = 0,38*(6-1,2*2) = 1,37 м 2 ;

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H / h = 3/0,38 = 7,89 < 14,5 - условие выполняется.

Необходимо также проверить условие, изложенное в п. 6.19:

Н + L = 3 + 6 = 9 м < 3 kβh = 3*0,94*14,5*0,38 = 15.5 м - условие выполняется, устойчивость стены обеспечена.

Еще полезные статьи:

Комментарии « 3 4 5 6 7 8

профили арматуру не заменят

насчет фундамента: допустимы пустоты в теле бетона, но не снизу, чтобы не уменьшать площадь опирания, которая отвечает за несущую способность. То есть снизу должен быть тонкий слой армированного бетона.
А какой фундамент - лента или плита? Какие грунты?

Цитирую Иринa: профили арматуру не заменят

Груны пока не известны, вероятнее всего будет чистое поле суглинки всякие, изначально думал плиту, но низковато выйдет, хочется по-выше, а ещё же придётся верхний плодородный слой снимать, поэтому склоняюсь к ребристому или даже коробчатому фундаменту. Несущей способности грунта много мне не надо - дом всё-таки решили в 1 этаж, да и керамзитобетон не очень тяжёлый, промерзание там не более 20 см (хотя по старым советским нормативам 80).

Думаю снять верхний слой 20-30 см, выложить геотекстиль, засыпать песочком речным и разровнять с уплотнением. Затем легкая подготовительна я стяжка - для выравнивая (в неё вроде бы даже арматуру не делают, хотя не уверен), поверх гидроизоляция праймером
а дальше вот уже диллема - даже если связать каркасы арматуры ширина 150-200мм х 400-600мм высоты и уложить их с шагом в метр, то надо ещё пустоты чем-то сформировать между этими каркасами и в идеале эти пустоты должны оказаться поверх арматуры (да ещё и с некоторым расстоянием от подготовки, но при этом сверху их тоже надо будет проармировать тонким слоем под 60-100мм стяжку) - думаю ППС плиты замонолитить в качестве пустот - теоретически можно будет такое залить в 1 заход с вибрированием.

Т.е. как бы с виду плита 400-600мм с мощным армированием каждые 1000-1200мм объемная структура единая и легким в остальных местах, при этом внутри примерно 50-70% объёма будет пенопласт (в не нагруженных местах) - т.е. по расходу бетона и арматуры - вполне сравнимо с плитой 200мм, но + куча относительно дешового пенопласта и работы больше.

Если как-то бы ещё заменить пенопласт на простой грунт/песок - будет ещё лучше, но тогда вместо легкой подготовки разумнее делать нечто более серьёзное с армированием и выносом арматуры в балки - в общем тут не хватает мне и теории и практического опыта.

Вернёмся пока к стенам, тут вычитал ещё интересный вариант tilt-up
на фундаменте отливается прямо стена с утелпением сразу (в утеплении есть углубления для армирования, т.е. слой бетона не везде одинаковый, как бы та же ребристая структура)

я думаю заменить тяжёлый бетон 50-150 мм, на керамзитобетон заводской 150-250 мм 1000-1200кг/м3 - арматурный каркас там из 12й арматуры в прорези между утеплителем (шаг 1м в утолщениях стены), а по внутренней стене дополнительно кладочную сетку 6ку вроде с шагом 100мм

потом это ставится уже краном (свариваются, скручиаются выносы арматуры) а стыки и углы монолитятся и утепляются отдельно (в стыках из плиты и потом в перекрытие отдельно арматура закладывается)

немного смущает слабая связь стен с фундаментом (только по стыкам и углам), но при монолитном перекрытии - это вроде как достаточно жестко, можно в фундаменте и стеновых плитах сделать закладные и сварить до кучи

Как Вам такая технология? Несущая стена получится 150мм с утолщениями до 250мм из керазитобетона M50 с умеренным армированием

жаль, вообще просто пишут что в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой - как с этим бороться? я так понимаю чем прочнее бетон и чем больше площадь поверхности арматуры - тем лучше будет связь, т.е. надо керамзитобетон с добавлением песка (а не только керамзит и цемент) и арматуру тонкую, но чаще зачем с этим бороться? нужно просто учитывать в расчете и при конструировании. Понимаете, керамзитобетон - достаточно хороший стеновой материал со своим списком достоинств и недостатков. Как и любые другие материалы. Вот если бы вы захотели использовать его для монолитного перекрытия, я бы вас отговаривала, потому что
Цитата: в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой

а значит будут проблемы в растянутой зоне плиты и в местах анкеровки арматуры.

Для стен же, тем более для одноэтажного дома, керамзитобетон вполне подходит. Конечно, нужно соблюсти все нормативные требования для лёгких бетонов.

стяжка не армируется

а дальше вот уже диллема вот поэтому никто так и не делает

почитал СНИП по легким бетонам, там довольно интересные есть моменты.
1. похоже можно делать керамзитобетон без мелкого наполнителя, я думаю использовать 10-20
2. есть разные сорта керамзита по прочности, и требования для каждой марки керамзитобетона

Класс бетона по прочности на сжатие - Минимальная марка заполнителя по прочности

При этом я вижу что для фракции 10-20 есть варианты керамзита как П25 (дешового 250кг/м3), так и П50 - более дорогой и у него насыпная плотность уже 400кг/м3

т.е. в принципе можно получить относительно дорогой конструкционно- теплоизоляционн ый D600 - D700 M100-B7.5 из которого даже относительно тонким слоем при качественном армировании можно хоть в 3-4 этажа лепить

а можно получить дешовый D500 M50-B3.5 на 1-2 этажа хватит и такого за глаза, даже если будет пирог 120мм-100 ППС-80мм с армированием по 1 слою в обоих слоях керамбитобетона , связанных стеклоплатсиков ой арматурой между собой (как только это посчитать - не понятно, одиночной стены в 120мм мало, но учитывая что пенопласт будет не сплошным слоем, а с шагом в метр будут рёбра из чистого керамзитобетона с армированием, т.е. рёбра в 300мм толщиной по сути)
я думаю прочности тут с большим запасом (скидка на качество изготовления самомесом, но планирую вибрировать поверхностным вибратором, плиты будут отливаться на фундаменте горизонтально с выносом арматуры для связи плит, и через неделю подниматься - размер плиты 1.1-1.2 х 2.4-3 м вес примерно 300-400кг всего, стыки плит будут заливаться отдельно тем же керамзитобетоном)

Расчет на смятие кирпичной кладки

Здравствуйте!
В пособии к СНиП II-22-81 записано:"4.22. Размеры распределительного устройства (или размеры основания конструкции, создающей местную нагрузку) должны выбираться такими, чтобы выполнялось условие

СИГМАmax<0,8*кси*Ru (28), где

Ru - по формуле [3] п. [3.20] СНиП.

Ru- временное сопротивление сжатию неармированной кладки. Если у меня кладка армирована сетчатой арматурой, имею ли я право вместо Ru принять Rsku по ф-ле (6) СНиП II-22-81. Или в данном случае армирование кладки не учитывается? Прошу помочь!

Щелково МО чей-то я сомневаюсь, что сетка сможет Вас спасти при продавливании. насколько мне помнится, она для других целей закладывается - воспринять растягивающие усилия в швах.

to Forrest_Gump
не на продавливание расчет, а на СМЯТИЕ. Действительно, сетка воспримет растягивающие усилия в кладке, тем самым повысит прочность кладки на сжатие. Но в вышеуказанной формуле временное сопротивление кладки сжатию предлагается принять без учета арматуры!

P.S. Расчет на продавливание кладки СНиП не регламентирован, следовательно, допускать такую работу кладки не представляется возможным

Щелково МО тьфу ты, описался я, попинайте меня, только легонько. %-))) а в голове держал термин "смятие".
но все-таки не думаю, что сетка сможет увеличить прочность кирпича на смятие. так что солидарен в данном вопросе с авторами СНиПа (какой я подхалим %-))) . не думаю, что сетка сможет увеличить прочность кирпича на смятие. так что солидарен в данном вопросе с авторами СНиПа (какой я подхалим %-))) Судя по формуле (18) п.4.14 СНиП, сможет увеличить. Щелково МО тилько там интересно так написано:
". или Rc=Rsk, где Rsk - расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при осевом сжатии, определяемое по формуле (27) и (28)." - то есть для случая центрального сжатия.
скорее тут надо рассматривать расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии (формула 31). ИМХО тилько там интересно так написано:
". или Rc=Rsk, где Rsk - расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при осевом сжатии, определяемое по формуле (27) и (28)." - то есть для случая центрального сжатия.
скорее тут надо рассматривать расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии (формула 31). ИМХО ИМХО, нет. Смятие кладки может быть и от центрально приложенной нагрузки. Тем более, в формуле (17) сидит "пси" — коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки. Физический смысл,как я его понимаю, усреднить неравномерность передачи нагрузки на площадь смятия. Тем самым, теряется смысл учета прочности на сжатие при внецентренном приложении нагрузки.
Неужели никто из форумчан не выполнял подобные расчеты? Уверен, что выполняли и не раз. Выручайте! Щелково МО а вот мне показалось почему-то что у Вас внецентренно приложена нагрузка (ведь расчет на смятие выполняют, как правило , в случаях опирания балок и прочих внецентренно приложенных нагрузок). потому и переадресовал Вас на формулу (31). А можо через сателлит Скада "Камин" щатануть конкретный пример (опять какой-нибудь коттедж рассматривается - "гадом" буду) и закрыть эфтот вопросик, а? "гадом" будешь! Жилой 9-ти эт. 2-хподъездный дом! В сателлите Камин не рассматривается опирание конструкций через монолитную подушку (что имеет место быть в данном случае). Да и хочется полностью разобраться с методикой расчета "от и до"!

Опус прав там действительно есть варианты расчёта с учётом распределительных устройств (по крайней мере в SCADE 7.31 R5), возможно у вас старая версия.

Да и хочется полностью разобраться с методикой расчета "от и до"!

Собираете нагрузку на балку (рандбалку), находите опорную реакцию (э-ге-гей пол дела уже сделано), вычисляете жесткостные характеристики распределительного устройства, находите напряжения под ним в кладке (см. т.6 пособия), рассчитываете коэфф. полноты эпюры (возможно и суммарный при изгибе устройства в 2-х направлениях) и по ф. 4.23 (на смятие, с номером могу ошибиться) СНиПа кам. конструкции находите Ncc, сравнивая её с действующей Q. Если не хватает:
1. центрирующая пластина
2. увеличение размеров распределительного устройства
3. армирование кладки
4. увеличение марки кирпича и раствора
5. посылайте на фиг архитектора и делайте так как вам надо (шутка)

Не забудьте проверить кладку на смятие над опорой.

Здравствуйте, SHURF! Алгоритм что надо. Только вот после определения напряжений по табл.6 пособия, эти самые напряжения (максимальные) требуется проверить по формуле (28) п.4.22 пособия(подробнее:читай первый пост)

Расчет на смятие кладки над опорой в СНиП и пособии к нему осуществляется для консольных балок. Как быть если у меня рандбалка, несущая вышележащие стены? Крайняя опора заведена в стену на 640мм! При расчете принимал как шарнирное опирание (балка сечением 600x1200) Прошу помочь

Расчет на смятие кладки над опорой в СНиП и пособии к нему осуществляется для консольных балок.

Вот ведь в чём дело, основной смысл работы рандбалки как раз и заключается в том, что используя жёсткость вышенаходящейся кирпичной стены, балка воспринимает всю нагрузку через приопорные верхние участки примыкающей кладки (см. эпюры распределения напряжения над опорами в СНиП)

Как быть если у меня рандбалка, несущая вышележащие стены? Крайняя опора заведена в стену на 640мм! При расчете принимал как шарнирное опирание (балка сечением 600x1200) Так у вас классичекий случай. См. тоже пособие на которое вы ссылаетесь, да и СНиП по камен. констр. там информации должно хватить.
Возможно вас интересует вопрос как рассчитать рандбалку, используя схему загружения не с равномернораспределённой нагрузкой от вышележащей стены, а схему, получаемую через напряжения в кладке? При расчете принимал как шарнирное опирание (балка сечением 600x1200) Прошу помочь Это из какого материала? Да из какого бы не было многовато чего-то. Это из какого материала? Да из какого бы не было многовато чего-то.

Немного с опозданием, но.
Материал балки железобетон. Сечение принял, в окончательном варианте, 600x1000. Почему так много? Может все дело в сборе нагрузок? Смотрим СНиП II-22-81, раздел "Перемычки и висячие стены":
"6.47. Железобетонные перемычки следует рассчитывать на нагрузку от перекрытий и на давление от свежеуложенной, неотвердевшей кладки, эквивалентное весу пояса кладки высотой, равной 1/3 пролета для кладки в летних условиях и целому пролету для кладки в зимних условиях (в стадии оттаивания).
" С перемычками все понятно
Далее вырезка из п.6.49:"N — опорная реакция рандбалки от нагрузок, расположенных в пределах ее пролета и длины опоры, за вычетом собственного веса рандбалки;" и :"6.53. Расчет рандбалок должен производиться на два случая загружения:
а) на нагрузки, действующие в период возведения стен. При кладке стен из кирпича, керамических камней или обыкновенных бетонных камней должна приниматься нагрузка от собственного веса неотвердевшей кладки высотой, равной 1/3 пролета, для кладки в летних условиях и целому пролету — для кладки в зимних условиях (в стадии оттаивания при выполнении кладки способом замораживания, см. п. 7.1).
При кладке стен из крупных блоков (бетонных или кирпичных) высоту пояса кладки, на нагрузку от которого должны быть рассчитаны рандбалки, следует принимать равной 1/2 пролета, но не менее высоты одного ряда блоков. При наличии проемов и высоте пояса кладки от верха рандбалок до подоконников менее 1/3 пролета следует учитывать также вес кладки стен до верхней грани железобетонных или стальных перемычек (рис. 17). При рядовых, клинчатых и арочных перемычках должен учитываться вес кладки стен до отметки, превышающей отметку верха проема на 1/3 его ширины;
б) на нагрузки, действующие в законченном здании. Эти нагрузки следует определять, исходя из приведенных выше эпюр давлений, передающихся на балки от опор и поддерживаемых балками стен.
Количество и расположение арматуры в балках устанавливают по максимальным величинам изгибающих моментов и поперечных сил, определенных по двум указанным выше случаям расчета."

Я понял это так:
1 перемычки считать от вышележащей кладки высотой не более пролета перемычки (зимние условия) и от кладки высотой 1/3 пролета перемычки в летних условиях. При этом нагрузка принимается равномерно-распределенной
2 рандбалки считаются от нагрузки, приходящейся от всей кладки над рандбалкой (а также перекрытий, настилов и т.д. с их полезными нагрузками), при этом учитывается совместная работа кладки и балки

Если так, то мне непонятно различие рандбалок от перемычек. У А. И. Бедова написано(см. вложенный рисунок)
Резюмируя: КАК БЫТЬ СО СБОРОМ НАГРУЗОК НА РАНДБАЛКИ И ПЕРЕМЫЧКИ?

Расчет опорной площадки стены на смятие

При строительстве домов по старым добрым технологиям, то бишь со стенами из прочного природного камня, шлакоблока, пустотелого, а тем более из полнотелого кирпича, опорные участки стены рассчитывать на смятие обычно не нужно, если проемы в таких стенах не превышают 2-3 метров, да и количество этажей ограничено двумя-тремя.

Прочности указанных материалов стен как правило хватает с многократным запасом, чтобы избежать смятия опорных площадок. И даже если на стены будут опираться стальные балки или перемычки, то при указанных пролетах и этажности с прочностью опоры тоже проблем быть не должно, хотя проверить прочность кладки на смятие не помешает. А вот если при возведении стен используются популярные нынче блоки из ячеистых бетонов (пенобетона или газобетона) низкой плотности, да и проемы в таких стенах хочется сделать побольше, то проверить опорные площадки на смятие нужно, особенно если планируются металлические балки перекрытия, да и от железобетонных плит перекрытия нагрузка может быть не малой.

Сначала определимся с терминами:

Что такое опорная площадка?

Когда Вы укладываете на верх стены металлическую, железобетонную или деревянную балку, то нагрузка от этой балки будет передаваться не на всю площадь стены, а только на площади контакта опорного участка балки со стеной. Участок стены, на который передается нагрузка от балки и называется опорной площадкой. Для железобетонных плит ширина опорной площадки совпадает с шириной плиты.

Что такое смятие?

В проспектах, рекламирующих достоинства блоков из ячеистых бетонов всегда упоминается простота и легкость обработки таких блоков. Распиливать блоки из ячеистых бетонов можно даже обычной ножовкой по дереву. Но при этом почему-то не упоминается, что такое легкое распиливание блоков возможно в частности из-за смятия. Смятие - это необратимая, точнее говоря - неупругая деформация материала, а если сказать еще проще, то это частичное разрушение материала. В некоторых случаях ничего плохого в смятии нет. Частичное смятие опорной площадке позволяет выровнять значение действующих на материал напряжений. При этом вся конструкция немого "просядет" и все. Но если нагрузки, приводящие к смятию, очень большие, то это приводит к полному разрушению материала в области действия нагрузок. Именно это и происходит при распиливании ячеистобетонных блоков. Поэтому к приводимым в рекламных проспектах цифрам, обозначающим прочность ячеистых бетонов при сжатии и сопоставимым с прочностью тяжелых бетонов классов В10-В15 относиться нужно очень осторожно. Как говорится лучше семь раз рассчитать, чем один раз оказаться под разрушающейся конструкцией. Сейчас мы этим и займемся:

Первый метод проверки прочности опорных площадок стены (столба) на смятие

(хорош для оценочного расчета)

Этот метод базируется на следующих расчетных предпосылках:

1. Нагрузка на опорную площадку, это опорная реакция балки или перемычки плюс нагрузка от вышележащих стен, перекрытий, кровли и т.п.

2. Чтобы вычислить касательные напряжения, действующие в материале стены или столба на опорной площадке (причем, как в материале опорного участка балки или плиты перекрытия, так и в материале стены или столба эти напряжения по принципу равнодействия сил равны), нужно просто разделить имеющуюся нагрузку, на площадь опорной площадки и потом сравнить полученное значение с максимально допустимым для данного материала:

где σ - значение касательных напряжений, возникающих в материале стены;

R_см - расчетное сопротивление смятию.

Как видим алгоритм расчета достаточно простой. Но чтобы все это не оставалось туманными высказываниями дельфийского оракула, добавим эту выжимку абстрактного мышления в закваску конкретного примера: Стоится 3-этажный дом со стенами из газосиликатных блоков с металлическими балками перекрытия длиной 6,4 метра (расчетная длина 6 метров) с несущими внутренними и наружными стенами толщиной 40 см. Для перемычек будут использоваться железобетонные балки на всю ширину стены. Представить это поможет следующий условный план:

Рисунок 246.1 а) примерный план первого этажа б) план перемычек и балок перекрытия

в) условная цветовая диаграмма внутренних напряжений в материале стен.

Очевидно, что самыми загруженными будут блоки стен первого этажа. А представленная на рисунке 246.1.в) условная цветовая диаграмма позволяет вычленить блоки, в которых будут возникать максимальные сжимающие напряжения. Не смотря на то, что максимальный пролет будет у проема шириной 3 м, самые нагруженные блоки будут у проема шириной 1.6 м по той простой причине, что на блоки проема шириной 3 м нагрузка от перекрытий передаваться не будет, в то время как блоки проема шириной 1.6 м будут воспринимать нагрузку не только от вышележащей стены, но и от балок перекрытия.

Так как ширина металлических балок перекрытия меньше ширины железобетонных перемычек, то следует проверить как опорную площадку под любой из балок перекрытия на смятие, так и опорную площадку под железобетонной перемычкой над проемом 1.6 м. Данный метод можно назвать поиском слабого звена. Таким образом если максимально нагруженные блоки выдержат нагрузку, то за остальные блоки беспокоиться нечего. Ну а проверка стены на прочность - это совсем другой расчет.

Итак, предполагается, что наружные стены будут из газосиликатных блоков шириной 40 см, имеющих плотность D500. Так как такие блоки использовать в качестве конструкционных нужно только после соответствующего расчета, а лучше использовать их только как теплоизоляционные, то именно такие блоки и взяты для примера. Расчетное сопротивление сжатию для таких блоков, если верить рекламным проспектам может достигать невиданных значений и 40 и 60 кг/см 2 , однако для дальнейших расчетов лучше принять R_см =16.2 кг/см 2 , как наиболее адекватное (почему, подробно излагается все в той же статье по расчету стены на прочность, к тому же именно такое значение следует принимать для блоков с классом по прочности на сжатие В2.5). Чтобы не усложнять изложение материала дополнительными расчетами, примем распределенную нагрузку на перекрытие 500 кг/м, а нагрузку от чердачного перекрытия и кровли вместе с лежащим на ней снегом и дующим на нее ветром в два раза меньше, т.е. 250 кг/м, ширину металлических балок примем равной 10 см (двутавр №20) шаг балок перекрытия - 1 м, ширина железобетонных перемычек равна ширине стены и = 40 см, длина опорных участков балок перекрытия = 15 см, длина опорных участков перемычек равна 20 см.

Нагрузка от перекрытий 1 этажа составит 500·6/2 = 1500 кг. Нагрузка от перекрытия 2 этажа и кровли перераспределится в материале стен, при шаге балок 1 м и ширине площадки 10 см можно было бы предположить что нагрузка будет меньше в 10 раз, однако распределится не равномерно, а потому предположим, что нагрузка на опорную площадку уменьшится в 5 раз для внутренней несущей стены, тогда нагрузка от перекрытия 2 этажа и кровли составит примерно (500·6/2 + 250·6/2)/5 = 500 кг.

Действовать эта нагрузка будет на опорную площадку размерами 10х15 см. Тогда нагрузка от веса стен 2 и 3 этажа на эту площадку при высоте этажей 3 м составит 6·0.15·0.1·500 = 45 кг. Как видим, нагрузка от собственного веса стены намного меньше нагрузки от перекрытия, тем не менее, суммарная нагрузка на опорную площадку под балкой перекрытия составит N =1500 + 500 + 45 = 1995 кг. При длине опорной площадки l_оп = 15 см и ширине опорной площадки b = 10 см в газосиликате на опорных площадках будут возникать сжимающие напряжения:

σ = N / S = 1995/(15·10) = 13.3 кгс/см 2 < R = 16.2 кгс/см 2 (246.1.1)

где S - площадь опорной площадки.

Как видим, полученное значение внутренних напряжений меньше предельно допустимых. Вроде волноваться не о чем, но пока не будем забегать вперед и посмотрим, что будет происходить на опорных площадках под перемычкой над пролетом 1.6 м.

Как видно из плана 1 этажа, на эту перемычку попадает одна балка перекрытия посредине и еще две балки по краям. Поэтому нагрузка на опорные площадки под этой перемычкой составит только от балок перекрытия 1500·3 = 4500 кг. При одинаковых планах 2 и 3 этажа нагрузка от перекрытий и кровли также уменьшится, но в этом случае уменьшение будет не таким значительным из-за большей длины опорной площадки и из-за того, что проемы уменьшают в двое перераспределение нагрузки. Предположим, что нагрузка от остальных перекрытий и кровли уменьшится в 2 раза и составит (1500·3 + 750·3)/2 = 3375 кг. При ширине перемычки 40 см и длине опорной площадки 20 см нагрузка от собственного веса вышележащих стен составит 6·0.4·0.2·500 = 240 кг.

Суммарная нагрузка на опорную площадку под перемычкой составит N =4500 + 3375 + 240 = 8115 кг. При длине опорной площадки l_оп = 20 см и ширине опорной площадки b = 40 см в газосиликате на опорных площадках будут возникать касательные напряжения:

σ = N / S = 8115/(40·20) = 10.14 кгс/см 2 < R (246.1.2)

И тут у нас все нормально, но!

Ни металлический двутавр, ни железобетонная балка бесконечной жесткостью не обладают, а значит, под действием нагрузки будут деформироваться, проще говоря, прогибаться. В свою очередь материал опорной площадки также будет деформироваться, при этом внутренние напряжения в материале опорной площадки будут распределяться не равномерно. Максимальные сжимающие напряжения будут на краю стены (в начале опорной площадки), а минимальные - ближе к середине стены. Следовательно рассчитывать опорную площадку нужно на бóльшие напряжения.

Для более точного расчета следует знать угол наклона балок на опорах, после чего можно определить длину опорной площадки, при которой эпюра распределения напряжений будет треугольной и сравнить эту длину с принятой. Впрочем, есть и более простой способ: можно просто умножить полученное значение сжимающих напряжений на коэффициент неопределенности (назовем его так) от 1.3 до 1.5 и сравнить полученное значение с максимально допустимым. Если воспользоваться рекомендациями СТО 501-52-01-2007, то следует принимать значение коэффициента около 1.67, и хотя мне такое значение кажется несколько завышенным из-за априорного принятия треугольной эпюры распределения напряжений по длине опорной площадки, тем не менее запас еще никогда и никому не помешал.

Проверка прочности опорных площадок стены из газосиликатных блоков на смятие

(согласно СТО 501-52-01-2007)

Расчет производится по следующей формуле:

где ψ - коэффициент полноты эпюры напряжений по длине опорной площадки, принимается ψ = 1 при равномерном распределении напряжений (при прямоугольной эпюре) и ψ = 0.5 при треугольной эпюре напряжений (под концами балок, перемычек, прогонов).

R_b,loc - расчетное сопротивление кладки смятию, определяется по формулам:

где S_loc2 - расчетная площадь смятия, определяемая согласно рисунка 246.2:

Рисунок 245.2

Для бетонной перемычки расчетная площадь смятия определяется по верхней левой схеме и составляет 2S, а для металлических балок, расположенных с шагом 1 м, больше 3S. Однако большого значения это не имеет так как значение коэффициента φ_b не следует принимать больше 1.2. Тогда принимая треугольную эпюру получим

для железобетонной перемычки

N = 8115 кг > 0.5·16.2·1.2·800 = 7776 кг (246.2.1)

для металлических балок

N = 1995 кг > 0.5·16.2·1.2·150 = 1458 кг (246.2.1)

В обоих случаях требования СТО не соблюдаются, а потому следует использовать бетонные опорные подушки под металлические балки, а еще лучше железобетонный пояс по всем несущим стенам для более равномерного перераспределения нагрузки. Так, например, бетонная опорная подушка высотой 20 см и длиной 60 см увеличит площадь опоры приблизительно в 5 раз и таким образом создаст дополнительный запас по прочности. Тем не менее подушки допускается использовать для повышения прочности не более, чем на 50%. А если четко придерживаться рекомендаций СТО 501-52-01-2007, то под железобетонную перемычку вообще следует выложить кирпичные столбы, сделать ж/б колонны или полностью выложить внутреннюю стену из кирпича. Можно также уменьшить проем, чтобы на перемычку попадало не более 2 балок перекрытия или изменить шаг балок перекрытия.

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Для Украины - номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630

12-09-2013: Виталий

как подобрать арматуру для опорной подушки размером 380х900х220(h) Реакция на опоре 28 тс R кл. =15 кг/см2 Прогон сечением 380х500(h)опирается на стену 380 мм на всю толщину стены

12-09-2013: Доктор Лом

Виталий, я ответил вам в статье "Расчет железобетонной балки".

05-02-2014: Елена

Добрый день! В Вашем примере опорная реакция N=8115кг=79,6кН. А в СТО 501-52-01-2007 п.6.5.21 сказано "В любом случае величина сосредоточенной нагрузки на газобетонную кладку не должна превышать 30кН от одной балки". Как быть?

05-02-2014: Елена

и еще вопрос)) Если в 3-х эт. доме с несущими газобетонными стенами D600 t=400мм в уровне перемычек расположен монолитный пояс, как в этом случае производить расчет кладки на смятие?

05-02-2014: Доктор Лом

С одной стороны следует выполнять требования СТО, с другой стороны лично мне данное требование кажется слишком неопределенным, так как ширина балки может быть и 4 и 40 см, соответственно сжимающие напряжения на опорной площадке при одной и той же сосредоточенной нагрузке от балки при указанной разнице ширины будут различаться в 10 раз. Но тут вы уже решайте сами.

Если монолитный пояс над проемами выполняет функцию перемычек, то это приведет к перераспределению напряжений на опорных площадках. Если коротко, то максимальные напряжения уменьшатся в 1.2 - 2 раза в зависимости от жесткости пояса и длины опорной площадки, определяемой с учетом жесткости пояса.

06-02-2014: Елена

Спасибо большое! Какое счастье когда есть у кого спросить и получить быстрый и четкий ответ.

23-05-2014: Александр

Строится двухэтажный дом из газосиликатного блока D500 200*300*600 (ширина стены 300)
класс прочности: 2,5
Средняя плотность: 500 кг/м^3
Прочность бетона на сжатие: 2,7 Н/мм^3

Межэтажное перекрытие планировал заливать монолит между двутаврами 12 (высота) расположенными через 1 метр. В количестве 6 шт.
Двутавр продаётся длинной 12 метров и потому будет пилится на куски 8 и 4 метра. Таким образом 6 (8 м.) двутавров будут иметь 3 площадки опоры (внешняя-внутренняя-внешняя стены), и 6 (4м.) 2 площадки опоры.
Планирую полку опирания двутавра на внешние стены 100 мм + 400 мм на внутреннюю несущую. От внешней среды монолит будет закрыт блок, поставленным на боковую стенку 200 мм.
Два двутавра короче так как там лестничный проём (планируется опора на перекрытие первого этажа-монолит).

Сделал приблизительный расчёт массы перекрытия:
бетон m200 - 2400 кг/м^3
площадь перекрытия: 8,2*10,2=83,64 м^2
толщина перекрытия: 0,12 (высота двутавра)
Объём бетона (не стал учитывать арматуру и двутавр): 0,12*83,64 =10,0368 м^3
масса бетона: 10,0368*2400 = 24088,32
масса двутавра: 138 кг./12 м. (1 шт.) 6 шт.*138=828 кг.
общая масса: 828+24088,32=24916,32

Рассчитываю площадь опоры:
Первая стена 10,2*0,1 = 1,02 м^2
Вторая стена 10,2*0,1 = 1,02 м^2
Третья стена 8*0,1 = 0,8 м^2
Четвёртая стена 8*0,1 = 0,8 м^2
Пятая внутренняя несущая стена: 8*0,3 = 2,4 м.
Итого суммарная площадь опоры: 6,04

Итого нагрузка от перекрытия на газосиликатный блок: 24916,32/6,04=4125,22 кг/м^2 или 4125,22/10000=0,412522 кг/см^2
Площадь одного блока 30*60= 1800 см^2
Нагрузка на 1 блок: 0,412522*1800 =742,5396 кг.
Большая ли эта нагрузка?
Конечно, надо ещё считать нагрузку от стен второго этажа+чердачное перекрытие+крыша.

23-05-2014: Доктор Лом

Вы тут много всего наворотили, но к сожалению так нагрузка на стены не определяется. Точнее ваш метод можно рассматривать как приближенный для определения некоторой средней нагрузки. В целом при расчетном сопротивлении Rсм =16.2 кг/см2 полученная вами нагрузка 0.41 кг/см2 значительно меньше. Однако вы не учли возможные концентрации нагрузок под перемычками, чему собственно и посвящена данная статья.
Как собрать нагрузки на стену, вы можете посмотреть в статье "Расчет стены из газосиликатных блоков на прочность и устойчивость".

24-05-2014: Александр

Спасибо за комментарий. Буду ещё считать.
1. Скажите в принципе полки опирания монолита в 10 см на блоки достаточно? Или увеличить до 20 см?
По массе мой монолит сравним с плитами ПК. В рекомендациях к ним полка вроде как 9-15 см.

2. Надо ли залить армопояс (это же ещё доп. нагрузка на блок)? У меня вроде распределение веса не точечное.

Фундамент - 1,5 м. глубиной, ленточный армированный на песчаной подушке. До 50 см. приподнят над землёй. Почва суглинок. Вода на 1,5 м. отсутствует. Бетон марки М300 заводской. Думаю фундамент нешелохнётся.
Всвязи с этим думаю, что хождений у дома практически не будет.

Я понимаю, что армопояс - доп. страховка, но нужна ли она в моём случае?

24-05-2014: Доктор Лом

В принципе 10 см достаточно.
Если уверены в надежности фундамента, то армопояс можете не делать.

Спасибо за интересную публикацию.
И вопрос - вы сказали следующее "Если монолитный пояс над проемами выполняет функцию перемычек, то это приведет к перераспределению напряжений на опорных площадках. Если коротко, то максимальные напряжения уменьшатся в 1.2 - 2 раза в зависимости от жесткости пояса и длины опорной площадки, определяемой с учетом жесткости пояса."

Следует ли из этого:
1. совмещение армопояса и перемычек в домах из газобетона наиболее оптимальное решение?
2. требования к армированию становятся несколько меньшими? т.е. если, условно говоря, армирование "отдельно стоящей" перемычки на проем 2 метра - 3 прута 14 арматуры вверху перемычки и 3 прута 14 арматуры ввеху, то при совмещении армопояса и перемычки для аналогичного проема можно использовать 12 или даже 10 арматуру?

1. Не то чтобы оптимальное, но вполне возможное решение. Но на практике совместить на одной высоте перемычку над оконным, а тем более над дверным проемом с армопоясом, закладываемым под перекрытие, удается далеко не всегда. Поэтому как правило перемычки над проемами делаются отдельно от армопояса. Тем не менее следует при расчетах помнить, что основная нагрузка будет приходиться на армопояс, и закладывать в него соответствующую арматуру. Тогда и нагрузка на перемычку будет минимальной.

2. Требования к армированию не изменяются, просто изменяется максимальный изгибающий момент. Для шарнирно опертой балки (перемычка) максимальный момент - в середине пролета (при равномерно распределенной нагрузке). При этом растяжение в нижней части поперечных сечений, соответственно рабочая арматура внизу. Для жестко защемленной на опорах балки (армопояс) максимальный момент - на опорах. Растяжение в верхней области сечения, соответственно рабочая арматура и вверху и внизу (так как момент в пролете также есть). При этом значение момента на опорах жестко защемленной балки в 1.5 раза меньше значения момента в пролете для шарнирно опертой балки.
Однако при этом не следует забывать, что шарнирные опоры и жесткое защемление - это некоторая условность. Больше подробностей смотрите в статье "Виды опор, какую расчетную схему выбрать".

Добрый день. Подскажите, пож, Rсм для кирпичной кладки с цементной штукатуркой. Заранее благодарна.

Тут все зависит от марки кирпича и раствора. В статье "Расчет кирпичной колонны на прочность и устойчивость" есть соответствующая таблица. А штукатурка при расчетах на прочность как правило не учитывается.

07-12-2014: Наталья

Прошу прощения, а нагрузка на железобетонную перемычки от перекрытий и кровли не должна делиться на 2? У перемычки две опорных площадки.

07-12-2014: Доктор Лом

Если вы обратили внимание, то при определении нагрузки от перекрытий как раз и использовались соответствующие делители.

07-06-2017: Андрей

здравствуйте проблема с расчетом на смятие материалов.Строители не сделали армопояс по периметру дома и положили ребристую плиту на автоклавный газобетоный блок D500 ширина 300мм запелили блок и сделали подушку с кирпича,армируя его кладочной сеткой,заход плиты на блок 120мм,какова опорная реакция на блок лопнет от нагрузки или будет все таки стоять,фундамент заглублен в грунт ленточный на бураналивных сваях толщина 600мм высота 500мм.Дом под крышей судится или все таки не сильно критично.У соседей уже дом стоит 2 года пока не лопнул.Меня всё это смущает,что нет армопояса.

11-06-2017: Доктор Лом

Андрей, это у вас проблема с расчетом, а не у меня. Но если вы хотите чтобы эта проблема стала и моей, то подумайте, как это можно сделать.

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).

Расчет на смятие кирпичной кладки. Расчет кладки на смятие

Расчеты которые можно сделать в программе Расчет на смятие кирпичной кладки:

Определение несущей способностикирпичной кладки с сетчатым армированием
Расчет на смятиекирпичной кладки

Формат файла: Excel

Размер файла: 0,251 Мб

Описание программы Расчет на смятие кирпичной кладки. Расчет кладки на смятие

С помощью данной программы Вы сможете определить несущую способность кирпичной кладки с сетчатым армированием и определить процент загруженности кирпичной кладки.

Изменяя определенные параметры расчета, такие как: Материал кирпичной кладки, центральное или внецентренное сжатие, марку кирпича и раствора, задавать сечение столба или простенка, диаметр и класс арматуры Вы легко сможете выполнить расчет по своим техническим требованиям и проверить прочность кирпичной кладки и провести расчет кладки на смятие.

Данная программа Расчет на смятие кирпичной кладки распостраняеться БЕСПЛАТНО!

Читайте также: