Расчет несущей способности стены

Обновлено: 18.05.2024

Расчет кирпичной стены на прочность

Первые впечатления о доме складываются по его экстерьеру, и потому их оформлению уделяют особое внимание. В ходе проектирования учитываются и качественные, и эстетические характеристики, особенно если здание жилого назначения. Расходы на строительство превышают половину от общей сметы, и потому необходим точный расчет несущей способности стены еще до старта строительных работ.

Разновидности стен

Для получения предварительных данных по расчету несущих стен можно воспользоваться онлайн калькулятором, но перед этим следует разобраться с разнообразием стеновых конструкций. Материальные затраты оцениваются исходя из типов и объема предстоящих работ. Определить, как стоимость соотносится с определенной конфигурацией, нужно оценить несколько категорий наружных стеновых конструкций. Их структура сложнее, габариты – больше, а значит, требуется больший объем строительных материалов.

Наиболее востребованные в Москве и Подмосковье материалы – кирпич, керамические и газобетонные блоки. Натуральный камень и древесина используются значительно реже из-за их высокой стоимости. Поэтому услуги по расчету несущей способности кирпичной кладки и блочных аналогов пользуются большей популярностью.

Какой вариант выбрать?

Выполнение онлайн-расчета стен, столбов и колонн возможно с помощью разных калькуляторов. Самое популярное решение по стройматериалам – силикатные и керамические кирпичи. Хотя белые аналоги более прочные, у них высок уровень тепловых потерь, а влага оказывает сильное негативное воздействие. Кладка тяжелая, что повышает требования к конструкции фундамента. В то же время при соблюдении всех норм можно получить надежное многоэтажное строение.

Газобетон и керамические блоки менее прочны, но их преимущество – малые теплопотери и небольшая масса. Экономия достигается за счет следующих факторов:

• Стройка из них занимает меньше времени.
• Нет необходимости в массивном фундаменте.
• Уменьшаются затраты на утепление постройки.

Пористые газобетонные блоки удобны в монтаже, обладают высокими тепловыми характеристиками. Расходы на отделку минимизируются благодаря шлифованной поверхности. Расчеты демонстрируют, что возведение стеновых конструкций обходится недорого. При выборе следует учитывать недостатки материала – гигроскопичность, недостаточная морозостойкость. Нужны дополнительные мероприятия по защите фасада от воды и климатических воздействий. Тем не менее, по соотношению качества и цены это одно из лучших решений.

Общий порядок работ

Полнофункциональный калькулятор расчета несущей способности стен способен оценить расходы не только на стройматериалы, но и на строительные работы. Чтобы понять происхождение затрат, нужно представлять, как происходит строительство. Примерный порядок действий:

• Удаление неровностей с поверхности цоколя. Очень важный момент, если проект предусматривает использование блоков.
• Кладка кирпичного или блочного типа, в последовательности от внешних к внутренним стенкам.
• Подготовка проемов дверей и окон, обычно посредством железобетонных перемычек. Для легких стройматериалов создается верхний пояс армирования.
• Облицовка фасада, оформление некоторых элементов экстерьера.

Методика расчета с помощью онлайн-калькулятора

Существует три распространенных метода расчета несущих стен здания, которые реализованы в интернет-калькуляторах:

• Планируемая в соответствии с проектом площадь.
• Общая территория застройки.
• Объемы строительных работ.

Третья методика позволяет получить результаты, максимально приближенные к действительности. Предусматриваются все действия, вплоть до сдачи объекта в эксплуатацию. С высокой точностью оцениваются траты на стройматериалы и привлечение специалистов-строителей. Величина погрешности не превышает 15 процентов – это значительно меньше, чем по другим методикам, где завышение прогнозов – обычное дело. Классический способ расчета несущей способности колонн, стен и кирпичных столбов – по объемным факторам.

В калькуляторе реализованы программные инструменты в виде последовательности стандартных математических вычислений. Алгоритм основывается на формулах определения объемных показателей, в том числе для сложных по конфигурации объектов.

На основании исходных данных проводится расчет несущей способности, определятся стоимость услуг строителей и расходы на стройматериалы (по актуальной на текущий момент цене). Возможно проектирование здания целиком, или только его отдельных частей. Сейчас представление о затратах на возведение дома можно получить прямо в интернете – для этого достаточно воспользоваться специализированным онлайн-калькулятором строительства дома.

Расчет нагрузки на кирпичную стену – пример определения несущей способности конструкции

Проектирование и возведение сооружений из кирпича требует дополнительного расчета нагрузки. Несущая способность кирпичной кладки при неправильной закладке приводит к разрушению стены. Поэтому инженеры с максимальной точностью рассчитывают показатели. Для этого нужно знать марку кирпича по плотности, осуществляемую нагрузку, устойчивость, сопротивление сжатию и теплопередаче.

Виды нагрузок на кирпичную стену

Нагруженность элементов конструкции подразделяют на 2 вида:

К постоянным относят удельную массу перегородок, перестенок, стен и других элементов, а также постоянное влияние подземных вод, горных пород и их гидростатика. Временные, как становится ясно из названия, это сбор нагрузок характерного типа, которые могут изменяться. К ним относят:

Если сооружение проектируется с малым количеством этажей, то строители могут пренебрегать данными касательно временных напряжений на здание, однако только при условии создания повышенного запаса прочности на этапах его строительства.

От чего зависит нагруженность кирпичной кладки?

Для проведения расчета первым делом необходимо определить все факторы, влияющие на прочность участка проектирования, а именно:

Перед началом проведения калькуляций следует учесть, что в конструкции есть подоконники.

защитные возвышения по периметру кровли;
подоконники;
простенки;
участки над окнами с учетом полного веса всех составляющих стены;
допустимые нагрузки на плиту и между перекрытиями;
удельную массу настила;
для зимнего периода также учитывают вес снежного покрытия на крыше и влияние сильных порывов ветра.

Для зданий более 2-х этажей проводят расчет для определения способности их сопротивляемости. С помощью формул высчитывают нагрузки от каждого отдельного этажа конструкции и точки давления. Высокие нагрузки образовываются в нижних частях кирпичного столба. Если условия по правильному соотношению величин толщины и высоты не будут выполнены, то с увеличением срока эксплуатации стена начнет выгибаться и может полностью разрушиться от перенапряжения.

В строительной индустрии предусматривается толщина кладки из кирпича для несущих стен от 1,5 до 2,5 изделия. Но окончательное вычисление зависит от высотности объекта. Определяется устойчивость к нагрузкам непосредственно с помощью расчета, но в случае строительства 3 и более этажных зданий нужен тщательный анализ по формулам, которые учитывают сложение нагрузок от каждого этажа, угол приложения силы и возможные дополнительные напряжения.

При планировании конструкции несущего типа материал стоит укладывать не менее, чем в 1,5 камня. Вернуться к оглавлению

Пример расчета нагруженности кирпичной стены

Чтобы разобраться в вопросе нагрузок несущих конструкций, можно изучить пример выполнения проекта, в котором не учитываются временные эксплуатационные нагрузки. Например, здание 4-х этажей с толщиной стен 64 см (Т), удельный вес с учетом всех элементов — кирпича, штукатурки и раствора составляет М=18 кН/м3. По ГОСТу 11214—86, выполнена закладка окон, их размеры по ширине 100—150 см (Ш) по высоте 100—130 см (В).

Приложение веса на простенок от элементов, находящихся выше, согласно замерам, равен 0,64*1,42 м, а высота одного этажа (Вэт) 4200 мм. При этом сила давления на участок происходит под углом 45°. При слое штукатурки в 2 см определяют нагрузку от стен следующим алгоритмом: Нстен=(4Вэт+0,5(Вэт-В1)3—4Ш1*В1)(h+0,02)М. Подставив значения, получают 0, 447 МН. Определение требуемой нагруженной площади П=Вэт*В½-Ш/2. В этом случае значение равно 6 м. Нп =(30+3*215)*6 = 4,072МН. Получаемая нагрузка на кладку из кирпича от перекрытий 2-го этажа равняется: Н2=215*6 = 1,290МН, в том числе Н2l=(1,26+215*3)*6= 3,878МН. Удельный вес кирпичного простенка высчитывается по формуле: Нпр=(0,02+0,64)*(1,42+0,08)*3*1,1*18= 0,0588 МН.

Необходимый показатель для данной конструкции можно вычислить, используя некоторые данные и формулы.

Расчет несущей способности кирпичной стены выполняется по максимально загруженным простенкам нижнего этажа.

При обследовании элемента выбирают части стены с минимальной шириной и толщиной. Чаще всего они расположенными в проемах дверей или окон. Если условие У >= Н на устойчивость стены при расчетах подтверждается, то проект выполнен верно и прочность конструктивных элементов достаточна. Расчет простенка для каждого этажа и суммирование значений показывают общую нагрузку здания и выполняются согласно СНиП II-22—81.

Недостаточное сопротивление стены из кирпича

Если при определении расчетного сопротивления данные устойчивости менее ее нагрузки, следует выполнять армирование стенок и перегородок. При упрочнении материала прирост показателей прочности составляет 40%. Далее следует заново пересчитать показатели устойчивости, учитывая усиление стальными элементами. Зная что У = 1,5, а Н = 1,113, рассчитывается коэффициент усиления, поделив значения, К = 1,348. Таким образом, увеличить прочностные показатели нужно на 34,8%. Проводя армирование железной обоймой, можно достичь нужных показателей прочности, если правильно выбрать марку кирпича, усиление, определить конструкцию фундамента и характеристики грунта под фундаментом.

Читать еще: Плитка под кирпич для интерьеров и фасадов

Обычная нагрузка на кирпичную стену в малоэтажном доме

Только когда рассчитана допустимая нагрузка, кирпичную стену можно начинать возводить. На стену, которая является несущей, нагрузка велика. Но не все имеют представление, как правильно рассчитывать нагрузки, если заниматься строительством дома самостоятельно. Прочнее и надежнее кирпича на сегодняшний день ничего не изобрели. В этом легко убедиться, посмотрев на здания, возраст которых перевалил за несколько столетий.

От прочности кирпича зависит долговечность всей конструкции дома.

Общепринятые нормы

В наше время разновидностей кирпича много. Для каждого вида своя нагрузка. Например, наряду с полнотелым кирпичом сегодня применяют дырчатый, который еще называют эффективным. Он лучше сохраняет тепло и считается самым популярным при малоэтажном строительстве.

Создавая стены, необходимо понимать, какая толщина будет наиболее приемлема. Делая облицовку, достаточно выложить стену в один кирпич. Для несущей кирпичной стены и расчета ее толщины важно знать, до какого уровня опускаются отрицательные температуры, и какой требуется режим отопления помещений.

Удобно пользоваться общепринятыми расчетами, которые давно применяются в строительной практике. Для создания стен часто используют сплошную кладку на холодном растворе. Такую стену с внутренней стороны, как правило, штукатурят. Если температура в среднем не опускается ниже -10 градусов, достаточная толщина — 380 мм. При более низких температурах (от -20 до -30) толщина кирпичной стены должна быть не менее 640 мм. При -40 градусах лучше сделать стену шириной 770 мм.

Виды кладки.

Когда для строительства используется эффективный или многодырчатый кирпич, стены можно делать тоньше. Например, если температура опускается от — 40 до — 48 градусов, будет достаточно ширины в 640 мм.

Для создания внутренних стен кирпич используется любой. Однако и здесь нужно учитывать нагрузку. Если она повышенная, специалисты не рекомендуют использовать марку кирпича М75.

Что обеспечивает кладке прочность?

Безусловно, только сам кирпич. Его выносливость, надежность и долговечность зависят от марки. Если сделать кладку из низкосортного материала, она не будет способна выдерживать внутренние напряжения. Нагрузка, приемлемая для кирпича, обозначается цифрой. Так, изделие марки М75 выдержит 75 кг на 1 см².

Для создания кирпичной стены опытные мастера придерживаются трех правил:

Все нагрузки рассчитываются с тем условием, что они будут строго перпендикулярны кладке.
Для каждого кирпичного ряда горизонтали и вертикали должны быть строго выверены.
Создавая кладку, нужно следить за тем, чтобы швы двух параллельных рядов не совмещались.

Последнее правило особенно важно при создании простенка. Самый нижний слой кирпича должен укладываться на ровную поверхность. Ее готовят заранее, выравнивая раствором цемента и песка.

Строительство кирпичной коробки производится с углов. Есть два вида кладки: «тычком» и «ложком».

Для кирпичной стены, выложенной «тычком» характерно то, что кирпич располагается по отношению к линии стены короткой стороной. Если он выкладывается длинной стороной, то это кладка «ложком».

Для расчета нагрузки не существенно, каким способом выкладывается стена. Но при этом крайне важно делать перевязки. Существуют два вида перевязки: многорядная и однорядная.

Когда стена создается по методу однорядной кладки, ряды, выложенные тычковым и ложковым способами, поочередно меняются и перекрывают друг друга. Тогда нагрузка будет распределяться равномерно.

При многорядной кирпичной кладке тычковый слой появляется лишь после нескольких ложковых рядов. В этом случае расчет нагрузки нужно производить тщательнее, поскольку этот метод перевязки считается менее надежным.

Основные выводы

На прочность и устойчивость стены влияет ее толщина. Если она недостаточная, со временем появляются деформации. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают небольшие отклонения, которые способны нести нагрузки в полной мере. Отклонения эти не превышают 10 мм по осям и 15 мм по толщине.

Даже при качественной кладке может проявиться деформация основания. Происходит проседание или намокание грунта, изменение положения фундамента. В таком случае на кладку увеличивается давление, и она может даже внезапно обрушиться. Все это справедливо и для простенка.

В заключение можно сделать некоторые выводы. Толщина кирпичного ряда не должна быть меньше длины полутора кирпичей. Это составляет 380 мм. Минимальная ширина стены и простенка может быть 250 мм. Но это будет безопасно лишь в том случае, если строение одноэтажное.

Толщина кирпичного ряда — это показатель надежности здания.

Даже при самой жесткой экономии стена должна быть из кирпичной кладки в 1,5 или 2 кирпича.

Расчет кирпичной стены на прочность

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

Исходные данные:

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

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

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

Рис.1. Схема к расчету кирпичного простенка

Подсчет нагрузок на простенок

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

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

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

Проверка прочности простенка

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

Площадь сечения простенка: F=b·h2=1·0.51=0.51 м 2 .

Момент сопротивления сечения:

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

т.е. прочность простенка обеспечена.

Расчет кирпичной кладки на прочность

Поклейка обоев

Калькулятор штукатурки

Укладка ламината
Демонтаж ламината
Стяжка пола

Реечный потолок
Шпатлевка потолка
Панели ПВХ

Вызвать электрика

Калькулятор
Монтаж
Характеристики
Комплектация
Типы потолка

Белый
Под дерево
Зеркальный
Металлик
Черный
Бежевый

Калькулятор
Монтаж Грильято
Характеристики
Цвета
Цвета RAL

Цвета

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (М_рз) от 25 и выше.

Читать еще: Крыльцо для кирпичного дома

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты m_g и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

Давайте рассмотрим сечение I-I.

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P₁=1,8т и вышележащих этажей G=G _п +P ₂ +G ₂= 3,7т:

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P₁ от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P₁) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

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

Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

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

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

Несущая способность кладки равна:

Прочность кладки обеспечена.

Статья была для Вас полезной?

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:

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.

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.

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

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

Находим коэффициенты k из таблиц ы 29:

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Еще полезные статьи:

профили арматуру не заменят

Читать еще: Как сделать крыльцо для частного дома из кирпича

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

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

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

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

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

стяжка не армируется

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

Определение прочности кирпичной кладки.

В составе любого обследуемого здания могут быть стальные, железобетонные, деревянные и каменные конструкции. Как любые строительные материалы, каменная кладка имеет свои параметры прочности. Каменная кладка состоит из непосредственно камня (различные по плотности блоки или кирпичи) и раствора (цементно-песчаного, глиняного или известкового). Каменная кладка образует строительную конструкцию (стену или колонну), работающую на сжатие (центральное или внецентренное), на сжатие с изгибом или на смятие.

Соответственно, каменная кладка имеет свойства сопротивления вышеперечисленным внешним воздействиям, называемыми расчетными сопротивлениями сжатию и смятию (это основные расчетные характеристики кладки).

При проведении технического обследования строительных конструкций зданий и сооружений выполняется этап по инструментальному контролю параметром прочности, и для каменной кладки это не исключение. Определение фактической прочности кирпичной кладки и дальнейшее соответствие ее проектным значениям либо выполнение расчета несущей способности является основным при оценке технического состояния каменных конструкций.

Определение фактической величины прочности кирпичной кладки достигается следующими способами:

При использовании разрушающего метода определения прочности кирпичной кладки стен или колонн производят отборку образцов необходимого размера высверливанием алмазным дисковым инструментом. Далее ослабленное место отбора восстанавливается замещающей кладкой либо бетоном или специальным ремонтным составом. После этого отобранный образец доставляется в лабораторию для разрушения его на специальном испытательном прессе или стенде.

При использовании неразрушающего метода определения прочности кирпичной кладки, данная работа делится на две составляющие:

Умение пользования последним способом достигается опытом при неоднократном инструментальном определением прочности бетона и камня прибором и молотком с дальнейшим сравнением результатов. В учебных пособиях приведены правила определения прочности кирпича и бетона при помощи удара молотка путем изучения следа от удара, однако, инженер-обследователь, как правило, помимо изучения следа от удара основывается на ощущениях и звуке при ударе. Ультразвуковой метод при определении прочности кирпичной кладки не используется, т.к. он основывается на зависимости между величиной скорости распределения ультразвука в теле кладки и параметров прочности, а кирпичная кладка имеет пустоты в кирпичах. Прочность раствора кладки можно определить по испытаниям отобранных горизонтальных образцов.

Расчет несущей способности стены

Кирпич - достаточно прочный строительный материал, особенно полнотелый, и при строительстве домов в 2-3 этажа стены из рядового керамического кирпича в дополнительных расчетах как правило не нуждаются. Тем не менее ситуации бывают разные, например, планируется двухэтажный дом с террасой на втором этаже. Металлические ригеля, на которые будут опираться также металлические балки перекрытия террасы, планируется опереть на кирпичные колонны из лицевого пустотелого кирпича высотой 3 метра, выше будут еще колонны высотой 3 м, на которые будет опираться кровля:

Многопролетные балки с равными пролетами - 2 часть

Внимание! Данная статья является продолжением статьи "Многопролетные балки. Основы расчета", и без ознакомления с указанной статьей может быть не совсем понятна.

3. Расчет четырехпролетной балки с равными пролетами и равномерно распределенной нагрузкой во всех пролетах.

Четырехпролетная шарнирно опертая балка является 3 раза статически неопределимой. Чтобы не запутаться при решении многочисленных уравнений, необходимых для определения опорных реакций и моментов на опорах, попробуем еще раз подойти к решению задачи не традиционно. Так как четырехпролетная балка с равными пролетами и равномерно распределенной нагрузкой во всех пролетах является симметричной, то можно рассматривать не всю балку, а только первые два пролета, заменив остальные два пролета жесткой опорой. Этот метод мы использовали при расчете двухпролетной балки и он себя оправдал. Более того, чтобы получить расчетную схему половины четырехпролетной балки, достаточно к двухпролетной балке из указанного примера приложить изгибающий момент на опоре С таким образом, чтобы тангенс угла поворота на опоре С стал равен нулю:

Расчет на ударные нагрузки

Обычно в жилых домах расчет перекрытий на ударные нагрузки не производится. Считается, что никаких особенных ударных нагрузок на перекрытие в квартирах и жилых домах нет, а те что есть, учтены расчетом на действующую нагрузку, принятую с хорошим запасом.

Как правило так оно и есть. Однако если вы собираетесь сделать в своей квартире спортзал и предполагаете, что на пол иногда будет падать штанга или гиря, при этом пол в помещении будет вполне обычным, т.е. без дополнительных амортизаторов удара, то такое перекрытие желательно просчитать на действие ударной нагрузки

Расчет арочной перемычки из кирпича

С тех пор, как люди придумали железобетон и начали делать из него простые по форме перемычки, необходимость в арочных перемычках, выложенных из кирпича, отпала. Тем не менее арочные перемычки из кирпича и натурального камня делаются и сейчас, просто потому, что оконный или дверной проем со сводом намного эстетичнее, чем порядком набивший оскомину прямоугольник.

Расчет арочной перемычки (лучковой перемычки, лучковой арки) в отличие от прямолинейной перемычки состоит из двух этапов: определения геометрических параметров и расчета на прочность. При этом в силу своей природы арочная перемычка для самонесущих стен, а тем более для перегородок, в расчете на прочность как правило не нуждается, а вот арочную перемычку несущих стен, на которые могут опираться балки или плиты перекрытия, проверить расчетом не помешает. Это мы и попробуем сделать.

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.

Расчет опорного участка балки на смятие

Что такое - "смятие"?

Когда Вы забиваете гвоздь в доску и наносите последний удар, чтобы утопить шляпку гвоздя, то после слишком сильного удара на поверхности доски вокруг шляпки гвоздя останется вмятина. Если описывать ее терминами сопромата, то эта вмятина и есть "смятие" в результате неупругой деформации древесины. Смятие - термин для обозначения неупругих деформаций, возникающих при локальном приложении нагрузки. И сминаться может не только древесина, но и кирпич, камень, бетон и даже металл. В приведенном примере к смятию привела ударная нагрузка, но далее мы будем рассматривать только статическую нагрузку.

Расчет ригеля для двухпролетных балок

Расчет ригеля - промежуточной опоры для двухпролетных балок отличается от расчета ригеля для однопролетных балок тем, что следует учитывать статическую неопределимость системы, в результате чего нагрузка на ригель будет зависеть от прогиба самого ригеля.

Впрочем ничего сложного в подобном расчете нет, особенно если ригель будет располагаться посредине, т.е. длины пролетов двухпролетных балок будут одинаковыми. Как это можно сделать, мы рассмотрим на следующем примере:

Расчет балки на действие равномерно распределенной нагрузки

Как правило под термином "балка" по умолчанию подразумевается однопролетный стержень постоянного по длине сечения, без консолей, на двух шарнирных опорах, т.е. статически определимый. Определение термина "распределенная (равномерно распределенная) нагрузка" приводится отдельно. Опять же умолчанию подразумевается, что нагрузка к балке приложена перпендикулярно нейтральной оси и действует по всей длине балки. Пример расчета такой балки мы ниже и рассмотрим.

Отмечу, что для опытного инженера-строителя расчет балки на действие равномерно распределенной нагрузки больших проблем не представляет, тем более, если значения и нагрузки и длины пролета выражены целыми однозначными цифрами. Как он это делает? Сейчас узнаем.

Расчет балки на действие сосредоточенной нагрузки

Как правило по умолчанию под термином "балка" подразумевается однопролетный стержень постоянного по длине сечения, без консолей, на шарнирных опорах. Определение термина "сосредоточенная (точечная) нагрузка" приводится отдельно. Пример расчета такой балки мы ниже и рассмотрим.

Конечно же для опытного инженера-строителя подобный расчет никаких проблем не представляет. А если сосредоточенная нагрузка приложена посредине балки, то инженер часто выполняет примерный расчет в уме за несколько секунд, тем более, если значения и нагрузки и длины пролета выражены целыми однозначными цифрами. Как он это делает? Сейчас узнаем.

Расчет дома

Расчет дома - занятие не из простых. В данном случае под расчетом дома подразумевается не только определение стоимости материалов, но и расчет конструкций дома на нагрузки.

Так вот расчет конструкций дома как раз и подразумевает определенную сложность, особенно для людей, не знакомых даже с основами теории сопротивления материалов и строительной механики.

Расчет балки на действие наклонной равномерно распределенной нагрузки

На первый взгляд может показаться, что расчет балок на действие равномерно распределенной нагрузки, приложенной под некоторым углом к нейтральной оси балки, отличным от 90 градусов, представляет чисто академический интерес. Ну то есть только для того, чтобы помучить и без того затурканных студентов.

Но это только на первый взгляд. Оказывается, что когда нужно рассчитать стропильную ногу, для своей любимой, единственной и неповторимой кровли, то расчет балки, к которой приложена наклонная равномерно распределенная нагрузка - самое оно.

Расчет балки на действие равномерно распределенной нагрузки не по всей длине

Расчет балки, на которую действует распределенная нагрузка, приложенная не по всей длине балки, особенно в тех случаях, когда нагрузка является несимметричной относительно середины пролета (центр тяжести нагрузки смещен вправо или влево от середины пролета) не то, чтобы очень сложный, но достаточно трудоемкий, когда нужно точно определить максимально возможный прогиб.

Когда такая суперточность не нужна, а частному застройщику она как правило не нужна, то можно пойти по самому простому пути:

Предварительный расчет деревянной балки

Для опытного инженера-строителя предварительный расчет деревянной балки большого труда не составляет и много времени не занимает. А если значения нагрузки и длины пролета выражаются целыми однозначными цифрами, то такой расчет выполняется в уме за несколько секунд.

Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях - остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Пример расчета кирпичной стены.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов - от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Выбор расчетного сечения.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

Давайте рассмотрим сечение I-I.

N = G + P₁ = 3,7т +1,8т = 5,5т

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P₁) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

e = h/2 - a/3 = 250мм/2 - 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент - это произведение силы на плечо.

M = P₁_*e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

e₀ = M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см

e₀ = 2,5 + 2 = 4,5 см

При e₀=4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

N ≤ m_g φ₁ R A_c ω

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

- R - расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см 2 или 110 т/м 2

- A_c - площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

A - площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м 2

A_c = 0,25 (1 - 2*0,045/0,25) = 0,16 м 2

- ω - коэффициент, определяемый по формуле:

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

Читайте также: