4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обеспечение прочности стен над проёмами

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.

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 (Мрз) от 25 и выше.

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.

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 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 mg 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:

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

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

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

При e=4,5 см 2 или 110 т/м 2

— Ac — 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

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

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?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

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 — 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 / Ab = √1,37/2,28 = 0,78 — для стены с проемами, где Ab = 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

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

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

Читать еще:  Делаем панно на стену своими руками

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

,
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

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)

Ещё есть мысль закупить б/у труб d50 и в плите в слое 120мм их замуровать с шагом 600мм с выносом, чтобы потом за них поднимать было удобно тельфером на полтонны думаю справиться, но и под них сделать дырки в фундаменте и поставить трубами в дырки + потом сверху будет перекрытие с армпоясом одновременно на всю 120мм часть стеновой плиты — эти трубы там замонолитить.

Стены из местных материалов

Большое распространение имеют стены из кирпича. По своим технико-экономическим показателям кирпичные стены уступают крупнопанельным и крупноблочным, однако в малоэтажном строительстве и в районах, где строительство не обеспечено крупными элементами заводского изготовления (панелями и крупными блоками), кирпич является основным стеновым материалом.

Толщина сплошных кирпичных стен, определяемая с помощью теплотехнического расчета, бывает довольно значительной, так как кирпич весьма теплопроводен. По условиям прочности же большая толщина не требуется, и поэтому сплошные кирпичные стены целесообразно применять только в нижних этажах многоэтажных зданий.

Толщина стен выражается в мм (250, 380, 510 мм) или в кирпичах (1 кирпич, 1,5 кирпича, 2 кирпича и т. д.).

Для кладки стен применяется глиняный красный или силикатный кирпич марки «100» и известковый или сложный (цементно-известковый) раствор марок «10», «25», «50».

Толщина шва не должна превышать 10— 12 мм (рис. 12).

Перемычки над оконными и дверными проемами устраивают чаще всего из стандартных железобетонных брусков, количество которых зависит от толщины стены, а размеры поперечного сечения — от ширины проема и нагрузки (рис. 13). Над проемами шириной до 2 ж можно устраивать перемычки из 4—5 рядов обычной кирпичной кладки на растворе повышенной прочности. Такая перемычка называется рядовой. В рядовых перемычках под нижний первый над проемом ряд кирпича укладывают арматуру из расчета — один 5-миллиметровый стержень на каждые 130 мм толщины стены. Концы стержней следует заводить на простенки не менее чем на 250 мм с каждой стороны проема.

Облегченными (слоистыми) называют такие кирпичные стены, в которых часть кирпича заменена менее теплопроводным и легким материалом. Такие стены состоят из двух лицевых надежно связанных между собой стенок толщиной в 1/2 кирпича каждая и заполнения между ними каким-либо малотеплопроводным материалом — легким бетоном, термовкладышами и т. п. (рис. 14). Облегченные стены (кирпичебетонные, стены с термовкладышами, стены колодцевой кладки) допускаются тоньше, чем при сплошной кирпичной кладке. Их целесообразно применять в малоэтажном строительстве.

Одной из разновидностей облегченных (слоистых) стен являются тонкие кирпичные стены с внутренней облицовкой гипсошлаковыми (либо другими теплоустойчивыми) плитами. Плиты устанавливают с перевязкой швов и связывают с кладкой стальными креплениями.

Стены малоэтажных зданий могут быть из мелких блоков (легкобетонных) или ячеистобетонных камней увеличенного по сравнению с кирпичом размера. Блоки (обычный размер их 400X200X200 мм) укладывают на сложном растворе с перевязкой швов и обязательной штукатуркой с обеих сторон. Мелкие блоки менее прочны, чем кирпич; легкобетонные блоки плохо сопротивляются воздействию влаги — в этом их недостаток. Однако по некоторым экономическим показателям стены из мелких блоков превосходят кирпичные — они легче, более теплоустойчивы, требуют меньшей затраты ручного труда.

В южных, юго-восточных степных районах нашей страны при сооружении одноэтажных жилых и хозяйственных зданий используют для стен грунтовые материалы, из которых возводят грунтоблочные и монолитные стены.

Грунтоблочные стены выкладывают из безобжиговых высушенных блоков, изготовленных из местных грунтов,— глин с добавкой песка, соломенной сечки или других волокнистых материалов. В качестве грунтоблоков используют кирпич-сырец, саманный кирпич, укладывая их с перевязкой швов на глиняном или глиносмоляном растворе. Грунтоблоки изготовляют также из глинистых или лессовидных грунтов с небольшой добавкой цемента.

Монолитные стены устраивают из сырой саманной массы, последовательно набивая ее слоями толщиной 150 мм в предварительно установленную опалубку и плотно утрамбовывая. Такие стены называются глинобитными.

В небольших населенных пунктах районов, богатых лесом, допускается строительство одно-, двухэтажных зданий с деревянными стенами — брусчатыми, каркасными или щитовыми.

Брусчатые стены выполняют из хвойных пород леса. Для этого используют брусья квадратного сечения размером 150X150 мм или 180X180 мм. Жесткость стены и связь между брусьями обеспечивают при помощи цилиндрических шипов (нагелей) диаметром 30 мм, вставляя их в отверстия, просверленные в верхней и нижней гранях каждого бруса на расстоянии 1 —1,5 м друг от друга. Для защиты от продувания в швы между брусьями прокладывают тонкий слой пакли. После возведения стен швы проконопачивают — уплотняют с добавлением пакли.

Брусчатые стены теплоустойчивы, сравнительно долговечны, однако неэкономичны, так как требуют больших расходов древесины и ручного труда. Кроме этого, брусчатые стены дают значительную осадку вследствие усушки древесины и уплотнения прослойки в швах. Осадка достигает 5% от высоты стены, что требует устройства зазоров над проемами и других мероприятий, предохраняющих стены от деформации.

Деревянные каркасные здания состоят из каркаса и ограждающих конструкций. Элементами каркаса, который выполняется из брусьев или досок, являются стойки, обвязки, подкосы. Стойки устанавливают на расстоянии 1—1,2 м друг от друга с учетом размещения оконных и дверных проемов в стенах. Заполнение каркаса (стеновое ограждение) может быть выполнено из жестких малотеплопроводных плит (например фибролитовых), прибитых гвоздями к стойкам каркаса. Такие ограждения, не требующие дощатой обшивки, выполняют обычно двухслойными и оштукатуривают с обеих сторон.

В современной строительной практике широко применяются весьма экономичные стеновые ограждения каркасных стен из утепленных деревянных щитов заводского изготовления, устанавливаемых между стойками каркаса. Здания с такими стенами называют каркасно-щитовы-ми. Еще более экономичны одноэтажные деревянные щитовые здания, стены которых выполнены из комплекта доставляемых на строительную площадку сборных деревянных щитов заводского изготовления.

По технико-экономическим показателям (расходу древесины, весу здания и трудоемкости) каркасные и щитовые здания примерно в два раза экономичнее зданий с брусчатыми стенами.

Отделка наружной и внутренней поверхности стен заключается в покрытии их декоративным защитным слоем.

Наружную отделку стен можно производить декоративной кладкой, а также облицовкой офактуренными камнями и плитками. В особых случаях, когда это экономически выгодно и технически необходимо, допускается оштукатуривание фасадов.

Декоративной называется кладка с высоким качеством фактуры поверхности. Примером таких кладок может служить сочетание красного и силикатного кирпичей либо расшивка швов белым и цветными растворами. Офактуренными называют камни, лицевым поверхностям которых придан привлекательный вид при изготовлении. К ним относятся глазурованный кирпич, легкобетонные камни с фактурным слоем, а также специально обработанные природные камни. Облицовывают стены чаще всего керамическими камнями, плитками, прикрепляемыми к стене цементным раствором марки не ниже «50».

Внутреннюю отделку стен можно осуществить облицовкой поверхности плитками или листами сухой штукатурки, а в отдельных случаях — слоем монолитной («мокрой») штукатурки. Облицовочными плитками отделывают стены помещений с повышенной влажностью, а также там, где требуется высокая степень чистоты. Плиты сухой штукатурки применяют только для отделки сухих помещений.

Применение «мокрой» штукатурки допускается для отделки стен, возведенных в зимних условиях, стен с дымовыми и вентиляционными каналами, стен из легкобетонных и природных камней, а также для отделки оконных и дверных откосов. В других случаях применение «мокрой» штукатурки нецелесообразно вследствие большой трудоемкости, длительности сушки, задерживающей производство отделочных работ, и высокой стоимости.

Гроздов — Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий

Гроздов В. Т. Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий.1999.

Рассмотрены устройство новых, расширение и перемещение существующих проемов в кирпичных стенах, устройство стальных связей в каменных и крупнопанельных зданиях для повышения их пространственной жесткости, усиление несущих элементов балконов. Даны конструктивные схемы, технология производства работ и необходимые статические расчеты элементов рассматриваемых конструкций.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников, производящих техническое обследование строительных конструкции, проектирующих ремонт и реконструкцию зданий и осуществляющих надзор за строительством и эксплуатацией зданий.

I. УСТРОЙСТВО НОВЫХ, РАСШИРЕНИЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕМОВ В КИРПИЧНЫХ СТЕНАХ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При реконструкции зданий в связи с изменением их планировочных решений очень часто приходится делать новые, расширять или перемещать существующие проемы в кирпичных стенах. При этом следует обеспечить прочность стены, в которой пробивается новый, расширяется или переметается существующий проем, а также конструкций перекрытий, опирающихся на эту стену. Необходимо исключить опасность выпадения кирпичей и деформацию перекрытий в период проведения ‘этих работ. Практика обследования показала, что часто встречаются случаи, когда не уделяется должного внимания этим вопросам, что приводит к деформации степ и перекрытий и к несчастным случаям при производстве работ. Наиболее просто осуществить устройство нового проема в кирпичной не несущей стене. Труднее выполнить уширение пли перемещение проема в сторону. Сложнее обстоит дело с этими работами в несущих стенах. В этом случае необходимо не только обеспечить нужную прочность стены, но и не допустить деформации перекрытий, опирающихся на эту стену.

Читать еще:  Как клеить флизелиновые обои в углах

Перед проектированием нового, расширением или перемещением существующего проема необходимо тщательно освидетельствовать стену. Наличие в стене трещин, каналов может значительно усложнить выполнение работ. Если были обнаружены трещины или каналы в месте проема, то трещины нужно заделать, например, инъекцией цементного раствора, и выяснить влияние обнаруженного канала на прочность стен в будущем. При необходимости канал следует заложить кладкой или бетоном па кирпичном щебне.

В проекте следует указать последовательность ведения работ и этапы, после которых нужно осуществлять контроль за выполненными работами и разрешить работы последующих этапов.

Строгое соблюдение всех проектных решений и последовательность выполнения работ гарантируют от не предварительных случаев.

1.2. УСТРОЙСТВО НОВЫХ, РАСШИРЕНИЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕМОВ В КИРПИЧНЫХ НЕНЕСУЩИХ СТЕНАХ

1.2.1. Устройство новых проемов

Перемычки пал новыми проемами устраиваются обычно из двух швеллеров (рис. 1.1). Высоту швеллеров определяют исходя из двух условий прочности и жесткости и кратности высоты швеллера рядам кладки.

Если над устраиваемым проемом расположен простенок и расстояние от низа простенка до верха перемычки менее пролета проема в свету, то при расчете перемычки нужно учесть усилие, действующее в нижнем сечении простенка. При большем расстоянии наличие простенка не учитывают.

Шнеллеры и уголки с вертикальными полками размером 100 мм и более соединяют стяжками, пропущенными сквозь отверстия, просверленные в степе. Стяжки обычно делают из круглом стили класса А-1 диаметром 12 мм или используют специальные стержни, имеющие винтовую нарезку по всей длине. Стяжки устанавливают в опорных частях перемычек по их длине и не реже, чем через 1 м . При установке перемычек очень важно обеспечить плотное примыкание перемычек к кладке. Делается это путем установки перемычек па растворе в пробитые борозды и стягивания элементов перемычек тяжами, а также зачеканкой зазоров между элементами перемычек и кладки полусухой цементно-песчаном смесью по всей длине перемычки сверху и па опорных участках — снизу. Только после того, как затвердеет раствор у перемычки можно производить пробивку нового проема. Пробивку следует начинать от перемычки вниз и от середины проема к краям. Целесообразно для сохранения прочности откосов проема предварительно пилами с режущими дисками произвести надрезку кладки по периметру устраиваемого проема, а затем производить разборку кладки.

При разборке кладки применяют скарпель и молотки, а также можно использовать отбойный молоток. После пробивки проема к элементам перемычек приваривают снизу стальные полосы сечением 3×40 мм пли круглые стержни диаметром 10 мм с шагом, не превышающим толщину стены, и не более 500 мм . К полосам или стержням привязывают стальную сетку с ячейками 10×10 мм или 15×15 мм и оштукатуривают цементным раствором.

Элементы перемычек закрывают сбоку стальными сетками для последующего оштукатуривания. При выполнении перемычек из уголков вначале милой пропиливают в шве кладки борозду глубиной равной ширине полки уголка, а затем на растворе в борозду устанавливают уголки. При ширине вертикальной полки 100 мм и более уголки, как и швеллеры, соединяют тяжами, пропущенными в просверленные сквозные отверстия в стене.

Для облегчения постановки тяжей между швеллерами и уголками в них делают отверстия значительно большие, чем диаметр тяжей. На тяжи ставят шайбы, и после натяжения тяжей шайбы приваривают к швеллерам или уголкам.

Нели появляется необходимость усиления откосов вновь устраиваемых проемов, то применяют либо стальные обоймы, вертикальные -элементы которых упирают в перемычку (рис. 1.1, а), либо ставят вертикальные уголки, прикрепленные к кладке планками с «глухими > анкерами (рис. 1.1,6).

В качестве «глухих» анкеров можно использовать специальные анкеры или стальные стержни с нарезкой по всей их длине. Следует иметь в виду, что специальный «глухой»анкер, приведенный на рис. 1.5, годен для использования сразу после его установки, а гладкие анкеры из стержней, имеющих нарезку по всей их длине, можно включать в работу (затягивать гайки) только после того, как отвердеет раствор, который находится в скважине между анкером и кирпичном кладкой.

Обычно для этого требуется не менее 7 дней при температуре не ниже 15°С.

Устройство новых проемов в кирпичной кладке ненесущих стен производится в следующей последовательности.

1. Освидетельствуется состояние кладки в месте пробивки проема. При необходимости выше проема производят закрепление кладки инъекцией цементного или цементно-известкового раствора.

2. Пробивается с двух сторон степы борозда в кладке таким образом, чтобы низ борозды был совмещен с горизонтальным швом кладки, а верх соответствовал высоте устанавливаемого швеллера. Если перемычка устраивается из. уголков, то борозда не пробивается, а делается прорезь пилой в горизонтальном шве кладки в уровне перемычки. Глубина борозды перемычки должна быть не менее ширины полки швеллера, а глубина прорезки — не менее ширины полки уголка. Длина борозды или прорези устанавливается равной пролету проема в свету, увеличенному на 0,5 м . В отдельных стенах при слабой кладке длину заделки перемычки в кладку на опоре можно увеличить до 0,5 м , и тогда длина борозды или прорезки будет равняться проему в свету, увеличенному на 1 м .

3. В степе в уровне середины высоты швеллера или кортикальной полки уголка просверливают сквозное отверстие диаметром 14- 16 мм .

4. На поверхность борозды и в прорези наносится цементный раствор, устанавливаются швеллеры или уголки и стягиваются стяжками до тех пор, пока не будет выдавлен излишний раствор из борозды или уголки не прижмутся плотно к поверхности кладки. Завариваются шайбы стяжек.

5. Производится чеканка цементным раствором зазора между перемычкой и кладкой сверху перемычки из швеллера и снизу перемычки в ее опорных частях.

6. После затвердения раствора между перемычкой и кладкой производится пробника нового проема.

7. Снизу к перемычке приваривают стальные полосы или стержни, и к ним и к элементам перемычки сбоку привязывают стальную сетку.

8. Производят оштукатуривание перемычек.

В процессе устройства проема необходим промежуточный контроль за твердением раствора у перемычки, после чего дается разрешение на начало пробивки проема. После окончания пробивки проема следует осмотреть состояние кладки откосов проемов и, при необходимости, принять решение по их усилению. Вертикальные элементы усиления из уголков необходимо установить на растворе и плотно прижать струбцинами к поверхности кладки. После этого припаривают горизонтальные элементы обоймы или планки элементов усиления с прикреплением последних к кладке «глухими» анкерами.

1.2.2. Расширение существующих проемов с сохранением их высоты

Сложность расширения существующих проемов с сохранением их высоты связана с тем, что существующие перемычки теряют при этом обе или одну опору и перестают нести нагрузку.

При расширении проема выше существующей перемычки пробивают горизонтальные борозды и в них устанавливают перемычки п.ч швеллеров, так же как и при устройстве нового проема.

Затем подвешивают один (при расширении в одну сторону) пли два (при расширении в обе стороны) копна существующей перемычки, под которыми будет разобрана кладка, к повои перемычке и устанавливают в пробитые борозды дополнительные перемычки из швеллеров в уровне пила существующей, подвешивая их к основной перемычке. После, затвердения раствора у вновь установленных перемычек производят уширение существующего проема.

Работу по расширению проема производят в следующем порядке:

1. Выполняют работы, перечисленные в пп. 1, 2, 3, •1 и 5 при устройстве новых проемов.

2. Подвешивают существующую и дополнительную перемычки к основной новой.

3. После набора прочности раствору у перемычки производят разборку кладки.

При этом необходим промежуточный контроль после установки новой перемычки, подвески концов существующем и дополнительной перемычек и перед началом разборки кладки стен. Возможен и другой вариант расширения проема. Вначале вывешивают существующую перемычку на временных стопках (рис. 1.7), а затем устраивают дисковой пилой прорезь в шве кладки в уровне низа существующей перемычки. В прорези на растворе ставят уголки и стягивают стяжками, установленными в просверленные отверстия в стене. Снизу уголки соединяют друг с другом приваренными планками. Между планками и существующей перемычкой забивают стальные клинья.

Кладку степы разбирают после затвердения раствора у перемычек из уголков. Этот вариант больше подходит для случая расширения проема в обе стороны.

1.2.3. Увеличение высоты существующего проема

При увеличении высоты существующего проема поступают так же, как при устройстве нового проема.

1.2.4. Перемещение существующего проема

При перемещении существующего проема возникают те же трудности, что и при одностороннем расширении проема (рис. 1.8). Последовательность работ такая же, как приведенная в п. 1.2.2.

Нормативные документы

Главное меню

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СТЕН ИЗ БЕТОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

5.14. Для расчета прочности стен из несущей системы здания рекомендуется выделять вертикальные элементы (столбы), состоящие из расположенных друг над другом простенков, которые ограничены по вертикали проемами и стыками сборных элементов стены. Простенки, соединенные между собой жесткими связями сдвига (см. п. 3.18), рекомендуется рассматривать как один столб, который может иметь плоскую или неплоскую форму. Столб считается плоским, если он образован расположенными в одной плоскости простенками одинаковой толщины, неплоским — если он образован расположенными в разных плоскостях простенками или простенками одной стены, но разной толщины.

5.15. Плоский столб может иметь прямоугольную, тавровую, двутавровую или иную форму в плане. Допускается считать форму горизонтального сечения столба прямоугольной, если он образован простенком (или простенками) однослойной стены без пустот, при этом местные отклонения от прямоугольной формы (например, из-за неплоской формы вертикальных торцов панелей, наличия борозд, ниш и т. п.) составляют не более 0,1 площади горизонтального сечения. Плоский столб, образованный простенками многопустотной или слоистой стены, при расчете рассматривается как двутавровый или тавровый. Для слоистых стен, несущие слои которых выполнены из разных материалов, все слои приводятся к одному из них путем умножения их фактической ширины (размер вдоль длины плоского столба) на коэффициент, равный отношению модулей упругости данного слоя и слоя, к которому приводятся остальные (при определении усилий в слоях) или призменных прочностей слоев (при проверке несущей способности).

5.16. Неплоский столб рекомендуется рассматривать как систему плоских элементов (полос), жестко соединенных между собой в местах сопряжения. Полосы, расположенные в плоскости изгиба столба, называются стенками, а примыкающие к ним остальные полосы — полками столба. В настоящем Пособии рассматривается расчет неплоских столбов, имеющих только одну стенку. Неплоские столбы с несколькими стенками для расчета прочности допускается расчленять на части, в пределах каждой из которых имеется по одной стенке.

5.17. Усилия от внешних нагрузок и воздействий следует определять с учетом совместной работы всех столбов, объединенных в единую несущую систему перекрытиями, перемычками и вертикальными стыковыми соединениями.

После того, как определены усилия в каждом из столбов, расчет их прочности разрешается выполнять с использованием допущения, что в уровне перекрытий столбы имеют жесткие или упругие горизонтальные опоры.

Горизонтальные опоры разрешается считать жесткими для стен зданий перекрестно-стеновой системы (см. п. 2.4), а также для зданий других систем, если расстояние между поперечными жесткими конструкциями не превышают значений, приведенных в СНиП II-22-81 для первой группы кладки.

В остальных случаях, в том числе для самонесущих стен, соединенных с перекрытиями связями, горизонтальные опоры считаются упругими.

Стены, на которые не опираются перекрытия, при отсутствии связей следует рассчитывать как свободно стоящие.

Читать еще:  Можно ли клеить мдф на старые обои

При жестких горизонтальных опорах принимается, что в уровне перекрытий простенки, образующие столб, закреплены от перемещений из плоскости стены в уровне опор. Неплоские столбы считаются, кроме того, закрепленными от перемещений из плоскости в местах пересечения стен.

При упругих горизонтальных опорах расчет прочности столба следует выполнять методами строительной механики с учетом податливости связей между столбом и поддерживающими его поперечными конструкциями.

5.18. В зависимости от конструктивного решения узлов сопряжения сборных стен с перекрытиями принимается, что простенки в уровне перекрытий имеют шарнирное или упругое соединение. При шарнирном соединении поворот сборных элементов в стыках считается ничем не ограниченным. При упругом соединении предполагается, что взаимный поворот сборных элементов ограничен сопротивлением горизонтальных растворных швов и плит перекрытий, которые опираются на стену.

При выборе расчетной схемы соединения сборных элементов в горизонтальных стыках следует учитывать, что использование шарнирной схемы соединения существенно упрощает расчет, но приводит к завышению значения эксцентриситета продольных сил относительно оси стены. Поэтому в тех случаях, когда лимитирует прочность стен при продольном изгибе (например, для наружных трехслойных стен с гибкими связями между слоями), рекомендуется учитывать упругое соединение сборных элементов в горизонтальных швах.

Для монолитных зданий узлы сопряжения стен с перекрытиями считаются жесткими. Для определения усилий при жестких узлах рекомендуется стену с примыкающими к ней перекрытиями рассматривать как раму с жесткими узлами. Для сборно-монолитных зданий тип узла стен с перекрытиями принимается в зависимости от его конструктивного решения.

5.19. Расчетную длину стен, имеющих жесткие горизонтальные опоры в уровне перекрытий, при расчете на внецентренное сжатие с учетом продольного изгиба рекомендуется определять по формуле

где Нo — высота этажа в свету (между плитами перекрытий); hp — коэффициент, зависящий от жесткости узла сопряжения стен с перекрытиями и принимаемый равным: 0,8 — при жестких узлах, 1 — при шарнирных узлах; при платформенном опирании сборных плит перекрытий разрешается принимать коэффициент hp = 0,9, при этом в случае одностороннего опирания плиты перекрытий должны быть заведены на стену не менее чем на 0,8 t, где t толщина стены; в остальных случаях коэффициент hp определяется методами строительной механики и принимается не менее 0,8; hw -коэффициент, учитывающий влияние стен перпендикулярного направления.

Закрепление простенков в местах их сопряжения со стенами перпендикулярного направления разрешается учитывать в случае, когда расстояние d между стенами, которые примыкают к простенку, не более 3 Ho, а расстояние от свободного края простенка до примыкающей к нему стены не более 1,5 Но. Сборные стены, кроме того, должны быть соединены между собой замоноличенными сварными арматурными связями, расположенными не реже чем через 100 см по высоте стены.

Коэффициент hw, для указанных случаев рекомендуется определять по формуле:

; (22)

для участка между свободным краем простенка и примыкающей к нему стеной

; (23)

где d — ширина рассматриваемого участка простенка.

В остальных случаях величина hw = 1.

5.20. Прочность стен следует проверять для горизонтальных, вертикальных и наклонных сечений.

Расчетные горизонтальные сечения стен считаются расположенными в уровне перекрытий (опорные сечения) и середине высоты этажа (середине сечения). При расчете прочности стены с оконными проемами на усилия, действующие в плоскости стены, следует также рассматривать сечения, расположенные по верху и низу проема.

Расчетные вертикальные сечения стен считаются расположенными вдоль линий пересечения стен, а для сборных стен также вдоль вертикальных стыков.

5.21. При расчете прочности столба по горизонтальным сечениям следует учитывать усилия, вызывающие общий изгиб столба в плоскости стены (для неплоского столба — в плоскости его стенки), а также усилия, вызывающие местный изгиб полос из их плоскости в пределах высоты этажа. Расчет столба на общий и местный изгиб допускается выполнять раздельно.

Для каждой полосы рекомендуется определять приведенное сопротивление сжатию Rс, вычисляемое по формулам:

для опорных сечений

для средних сечений

где Rbw расчетная прочность бетона стены при сжатии (призменная прочность) определяемая для тяжелых, легких и ячеистых бетонов по СНиП 2.03.01-84, а для плотных силикатных бетонов по СНиП 2.03.02-86 с учетом приведенных в нормах коэффициентов условий работы по материалу gbi, при расчете прочности средних сечений следует дополнительно учитывать коэффициенты условий работы: для пустотелых и ребристых элементов — 0,9, для бетонных простенков, площадь которых менее 0,1 м 2 — 0,85; при расчете прочности опорных сечений панелей наружных стен из легких и ячеистых бетонов, бетонируемых фасадной поверхностью вниз, при глубине опорного участка стыка менее 1/3 толщины стены следует дополнительно учитывать коэффициент условий работы 0,85; при усилении опорных зон стеновых элементов армированием вместо прочности Rbw учитывается приведенное сопротивление = Rbwhs; hs — коэффициент, определяется по п. 5.25; hт коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных растворных швов, определяется по п. 5.23; hj — коэффициент, учитывающий конструктивный тип стыка, неравномерность распределения сжимающей нагрузки между опорными площадками стыка и эксцентриситет продольной силы относительно центра стыка, определяется по п. 5.24; jе -коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и эксцентриситета продольной силы на прочность стены при сжатии по среднему сечению, определяется по п. 5.29.

Коэффициенты hт, hj разрешается принимать на основе испытаний стыков при условии согласования результатов с ведущей организацией по составлению данного Пособия.

При расчете прочности столбов по горизонтальным сечениям необходимо различать следующие расчетные случаи: первый — прочность обеспечивается только сопротивлением сжатой зоны сечения; второй — совместно сопротивлением сжатой и растянутой зон сечения; третий — только сопротивлением растянутой зоны.

По первому расчетному случаю выполняется расчет полностью сжатых горизонтальных сечений, а также сечений, имеющих сжатую и растянутую зоны, при условии что эксцентриситет продольной силы в плоскости стенки столба eoh = M/N не более 0,9 уh (где уh — расстояние от центра жесткости столба до его наиболее напряженной сжатой грани). При эксцентриситете продольной силы eoh > 0,45 уh, в растянутой зоне сечения для ограничения раскрытия трещин в панелях и стыках следует устанавливать сквозную продольную арматуру с площадью поперечного сечения не менее 0,025 % площади стенки столба (без учета площади примыкающих полок).

По второму расчетному случаю рассчитываются внецентренно сжатые столбы при эксцентриситете продольной силы eoh > 0,9 уh и внецентренно растянутые столбы, для которых абсолютное значение эксцентриситета |eoh| > hоуh, где hо — расчетная высота горизонтального сечения столба (расстояние по длине стены от сжатой грани до продольной растянутой арматуры). По второму расчетному случаю допускается также рассчитывать внецентренно сжатые столбы при эксцентриситете eoh > 0,45 уh.

При расчете по второму расчетному случаю в растянутой зоне сечения необходимо устанавливать сквозную продольную арматуру с площадью поперечного сечения не менее 0,05 % площади горизонтального сечения стены (для столба неплоской формы-площади горизонтального сечения стенки).

По третьему расчетному случаю рассчитываются центрально и внецентренно растянутые столбы, если выполняется условие, что |eohhоуh. При расчете по третьему расчетному случаю по краям стенки и по ее длине должна устанавливаться сквозная продольная арматура, обеспечивающая восприятие действующих в горизонтальном сечении усилий без учета сопротивления бетона.

Центр жесткости для столба плоской формы совпадает с его геометрическим центром. Для неплоского столба положение центра жесткости определяется по п. 5.33.

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.

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 (Мрз) от 25 и выше.

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.

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 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 mg 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:

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

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

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

При e=4,5 см 2 или 110 т/м 2

— Ac — 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

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

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?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector