U slučaju samostalnog projektiranja kuća od cigli hitno je potrebno izračunati može li zidanje izdržati opterećenja koja su navedena u projektu. Osobito ozbiljna situacija nastaje u zidanim područjima oslabljenim prozorima i vrata. U slučaju velikog opterećenja, ta područja možda neće izdržati i biti uništena.

Točan izračun otpornosti zida na pritisak gornjih podova prilično je kompliciran i određuje se formulama iz normativni dokument SNiP-2-22-81 (u daljnjem tekstu referenca -<1>). U inženjerskim proračunima tlačne čvrstoće zida uzimaju se u obzir mnogi čimbenici, uključujući konfiguraciju zida, tlačnu čvrstoću, čvrstoću određene vrste materijala i još mnogo toga. Međutim, otprilike, "na oko", možete procijeniti otpornost zida na kompresiju, koristeći indikativne tablice, u kojima je čvrstoća (u tonama) povezana ovisno o širini zida, kao i razredima opeke i mort. Tablica je sastavljena za visinu zida od 2,8 m.

Tablica čvrstoće zidova od opeke, tona (primjer)

Ako je vrijednost širine stupova u rasponu između navedenih, potrebno je usredotočiti se na minimalni broj. Istodobno, treba imati na umu da tablice ne uzimaju u obzir sve čimbenike koji mogu ispraviti stabilnost, strukturnu čvrstoću i otpornost zida od opeke na kompresiju u prilično širokom rasponu.

U vremenskom smislu opterećenja su privremena i trajna.

Trajno:

• težina elemenata konstrukcija (težina ograda, nosivih i drugih konstrukcija);
• pritisak tla i stijena;
• hidrostatski tlak.

Privremeno:

• težina privremenih struktura;
• opterećenja od stacionarni sustavi i oprema;
• tlak u cjevovodima;
• opterećenja od uskladištenih proizvoda i materijala;
• klimatska opterećenja (snijeg, led, vjetar itd.);
• i mnogi drugi.

Pri analizi opterećenja konstrukcija potrebno je uzeti u obzir ukupne učinke. Ispod je primjer izračuna glavnih opterećenja na zidovima prvog kata zgrade.

Utovar zidova od opeke

Da bi se uzela u obzir sila koja djeluje na projektirani dio zida, potrebno je zbrojiti opterećenja:

U slučaju niske gradnje, zadatak je uvelike pojednostavljen, a mnogi faktori živog opterećenja mogu se zanemariti postavljanjem određene granice sigurnosti u fazi projektiranja.

Međutim, u slučaju izgradnje 3 ili više katova, potrebna je temeljita analiza pomoću posebnih formula koje uzimaju u obzir dodavanje opterećenja sa svakog kata, kut primjene sile i još mnogo toga. U nekim slučajevima čvrstoća stupova postiže se armiranjem.

Primjer izračuna opterećenja

Na ovom primjeru prikazana je analiza postojećih opterećenja zidova 1. kata. Ovdje samo trajna opterećenja iz raznih konstruktivni elementi zgrada, uzimajući u obzir neravnomjernu težinu konstrukcije i kut primjene sila.

Početni podaci za analizu:

• broj etaža - 4 etaže;
• debljina zida od opeke T = 64 cm (0,64 m);
• specifična težina zida (cigla, mort, žbuka) M = 18 kN / m3 (pokazatelj je preuzet iz referentnih podataka, tablica 19.<1>);
• širina prozorski otvori iznosi: W1=1,5 m;
• visina prozorskih otvora - B1 = 3 m;
• presjek zida 0,64 * 1,42 m (opterećeno područje, gdje se primjenjuje težina gornjih konstrukcijskih elemenata);
• visina poda Vet=4,2 m (4200 mm):
• pritisak se raspoređuje pod kutom od 45 stupnjeva.

1. Primjer određivanja opterećenja od zida (sloj žbuke 2 cm)

Hst \u003d (3-4SH1V1) (h + 0,02) Myf \u003d (* 3-4 * 3 * 1,5) * (0,02 + 0,64) * 1,1 * 18 \u003d 0,447 MN.

Širina opterećene površine P=Vet*V1/2-Š/2=3*4,2/2,0-0,64/2,0=6 m

Np \u003d (30 + 3 * 215) * 6 \u003d 4,072 MN

Nd \u003d (30 + 1,26 + 215 * 3) * 6 \u003d 4,094 MN

H2 \u003d 215 * 6 \u003d 1.290 MN,

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

1. Vlastita težina stupova

Npr \u003d (0,02 + 0,64) * (1,42 + 0,08) * 3 * 1,1 * 18 \u003d 0,0588 MN

Ukupno opterećenje bit će rezultat kombinacije navedenih opterećenja na zidovima zgrade, za izračun se izvodi zbrajanje opterećenja od zida, od podova 2. kata i težine projektirane površine ).

Shema proračuna opterećenja i čvrstoće konstrukcije

Za izračunavanje stuba zida od opeke trebat će vam:

• duljina poda (to je i visina mjesta) (Wat);
• broj katova (Chat);
• debljina stijenke (T);
• širina zida od opeke (W);
• parametri zidanja (vrsta opeke, marka opeke, marka morta);

1. Površina zida (P)

1. Prema tabeli 15<1>potrebno je odrediti koeficijent a (karakteristika elastičnosti). Koeficijent ovisi o vrsti, marki opeke i žbuke.
2. Indeks fleksibilnosti (G)

1. Ovisno o pokazateljima a i D, prema tablici 18<1>morate pogledati faktor savijanja f.
2. Određivanje visine stisnutog dijela

gdje je e0 indeks rastezljivosti.

1. Pronalaženje površine komprimiranog dijela presjeka

Pszh \u003d P * (1-2 e0 / T)

1. Određivanje fleksibilnosti stisnutog dijela stijenke

Gszh=Vet/Vszh

1. Definicija prema tablici. 18<1>koeficijent fszh, temeljen na Gszh i koeficijentu a.
2. Izračun prosječnog koeficijenta fsr

Fsr=(f+fszh)/2

1. Određivanje koeficijenta ω (tablica 19<1>)

ω =1+e/T<1,45

1. Proračun sile koja djeluje na presjek
2. Definicija održivosti

Y \u003d Kdv * fsr * R * Pszh * ω

Kdv - koeficijent dugotrajne izloženosti

R - otpornost ziđa na pritisak, može se odrediti iz tablice 2<1>, u MPa

1. Pomirenje

Primjer proračuna čvrstoće zida

- Mokro - 3,3 m

- Čet - 2

- T - 640 mm

– Š – 1300 mm

- parametri zidanja (glinena opeka izrađena plastičnim prešanjem, cementno-pješčani mort, klasa opeke - 100, klasa morta - 50)

1. Površina (P)

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

1. Prema tabeli 15<1>odredite koeficijent a.

1. Fleksibilnost (G)

G \u003d 3,3 / 0,64 \u003d 5,156

1. Faktor savijanja (tablica 18<1>).

1. Visina komprimiranog dijela

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

1. Područje komprimiranog dijela presjeka

Pszh \u003d 0,832 * (1-2 * 0,045 / 0,64) \u003d 0,715

1. Fleksibilnost komprimiranog dijela

Gf=3,3/0,55=6

1. fsf=0,96
2. Izračun fsr

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

1. Prema tablici 19<1>

ω=1+0,045/0,64=1,07<1,45

Za određivanje stvarnog opterećenja potrebno je izračunati težinu svih konstrukcijskih elemenata koji utječu na projektirani dio zgrade.

1. Definicija održivosti

Y \u003d 1 * 0,97 * 1,5 * 0,715 * 1,07 \u003d 1,113 MN

1. Pomirenje

Uvjet je zadovoljen, čvrstoća ziđa i čvrstoća njegovih elemenata je dovoljna

Nedovoljan otpor zida

Što učiniti, ako otpor dizajna stupovi nisu dovoljan pritisak? U tom slučaju potrebno je ojačati zid armaturom. U nastavku se nalazi primjer analize potrebnih konstrukcijskih izmjena u slučaju nedovoljne tlačne čvrstoće.

Radi praktičnosti možete koristiti tablične podatke.

Donja linija prikazuje vrijednosti za zid ojačan žičanom mrežom promjera 3 mm, sa ćelijom od 3 cm, klasa B1. Armatura svakog trećeg reda.

Povećanje čvrstoće je oko 40%. Obično je ovaj otpor kompresije dovoljan. Bolje je napraviti detaljnu analizu izračunavanjem promjene karakteristika čvrstoće u skladu s primijenjenom metodom ojačanja konstrukcije.

Ispod je primjer takvog izračuna.

Primjer proračuna armature stupova

Početni podaci - vidi prethodni primjer.

• visina poda - 3,3 m;
• debljina zida - 0,640 m;
• širina zidanja 1.300 m;
• tipične karakteristike zidanja (vrsta opeke - glinene opeke izrađene prešanjem, vrsta morta - cement s pijeskom, marka opeke - 100, mort - 50)

U ovom slučaju, uvjet Y>=H nije zadovoljen (1.113<1,5).

Potrebno je povećati tlačnu čvrstoću i strukturnu čvrstoću.

dobitak

k=Y1/Y=1,5/1,113=1,348,

oni. potrebno je povećati čvrstoću konstrukcije za 34,8%.

Ojačanje armiranobetonske spojnice

Ojačanje je izrađeno sa stezaljkom od betona B15 debljine 0,060 m. Vertikalne šipke 0,340 m2, stezaljke 0,0283 m2 s korakom od 0,150 m.

Dimenzije poprečnog presjeka armirane konstrukcije:

Š_1=1300+2*60=1,42

T_1=640+2*60=0,76

Kod takvih pokazatelja ispunjen je uvjet Y>=H. Dovoljna je čvrstoća na pritisak i čvrstoća strukture.

Potrebno je odrediti proračunsku nosivost dijela zida zgrade s krutom strukturnom shemom *

Proračun nosivosti dijela nosivog zida zgrade s krutom konstrukcijskom shemom.

Procijenjena uzdužna sila primjenjuje se na dio pravokutnog zida N= 165 kN (16,5 tf), od kontinuiranih opterećenja N g= 150 kN (15 tf), kratkotrajna N sv= 15 kN (1,5 tf). Veličina presjeka - 0,40x1,00 m, visina poda - 3 m, donji i gornji zidni nosači - zglobni, fiksni. Zid je projektiran od četveroslojnih blokova proračunske čvrstoće M50, upotrebom morta proračunske klase M50.

Prilikom gradnje objekta u ljetnim uvjetima potrebno je provjeriti nosivost zidnog elementa na sredini etaže.

Sukladno klauzuli za nosive zidove debljine 0,40 m, ne treba uzimati u obzir slučajni ekscentricitet. Računamo prema formuli

N ≤ m g  RA  ,

Gdje N- izračunata uzdužna sila.

Primjer izračuna naveden u ovom Dodatku izrađen je prema formulama, tablicama i paragrafima SNiP P-22-81 * (dano u uglatim zagradama) i ovim Preporukama.

Područje presjeka elementa

A= 0,40 ∙ 1,0 = 0,40m.

Računska tlačna čvrstoća ziđa R prema Tablici 1. ovih Preporuka uzimajući u obzir koeficijent uvjeta rada  S\u003d 0,8, vidi odlomak, jednako je

R\u003d 9,2-0,8 \u003d 7,36 kgf / cm 2 (0,736 MPa).

Primjer izračuna naveden u ovom Dodatku izrađen je prema formulama, tablicama i paragrafima SNiP P-22-81 * (dano u uglatim zagradama) i ovim Preporukama.

Procijenjena duljina elementa prema crtežu, str jednaka je

l 0 = Η = 3 m.

Fleksibilnost elementa je

.

Elastična karakteristika ziđa  , uzeto prema ovim "Preporukama", jednako je

Omjer izvijanja  određuje se prema tablici.

Uzima se koeficijent koji uzima u obzir učinak dugotrajnog opterećenja s debljinom stijenke od 40 cm m g = 1.

Koeficijent  za zidanje četveroslojnih blokova uzima se prema tablici. jednako 1,0.

Procijenjena nosivost presjeka zida N cc jednako je

N cc= mg m g ∙ ∙R∙A∙ \u003d 1,0 ∙ 0,9125 ∙ 0,736 ∙ 10 3 ∙ 0,40 ∙ 1,0 \u003d 268,6 kN (26,86 tf).

Procijenjena uzdužna sila N manje N cc :

N= 165 kN< N cc= 268,6 kN.

Dakle, zid zadovoljava uvjete nosivosti.

II primjer proračuna otpora prijenosu topline zidova zgrada od četveroslojnih toplinski učinkovitih blokova

Primjer. Odredite otpor prijenosu topline zida debljine 400 mm od četveroslojnih toplinski učinkovitih blokova. Unutarnja površina zida sa strane prostorije obložena je pločama od gipsanih ploča.

Zid je dizajniran za sobe s normalnom vlagom i umjerenom vanjskom klimom, područje izgradnje je Moskva i Moskovska regija.

Pri proračunu prihvaćamo zidanje od četveroslojnih blokova sa slojevima sljedećih karakteristika:

Unutarnji sloj - beton od ekspandirane gline debljine 150 mm, gustoće 1800 kg / m 3 -  \u003d 0,92 W / m ∙ 0 C;

Vanjski sloj je porozni ekspandirani glineni beton debljine 80 mm, gustoće 1800 kg / m 3 -  \u003d 0,92 W / m ∙ 0 C;

Toplinski izolacijski sloj - polistiren debljine 170 mm,  - 0,05 W/m ∙ 0 S;

Suha žbuka od gipsanih ploča debljine 12 mm -  \u003d 0,21 W / m ∙ 0 C.

Smanjeni otpor prijenosu topline vanjskog zida izračunava se prema glavnom strukturnom elementu, koji se najviše ponavlja u zgradi. Dizajn zida zgrade s glavnim konstrukcijskim elementom prikazan je na sl. 2, 3. Potrebna smanjena otpornost na prijenos topline zida određena je prema SNiP 23-02-2003 "Toplinska zaštita zgrada", na temelju uvjeti uštede energije prema tablici 1b* za stambene zgrade.

Za uvjete Moskve i Moskovske regije, potrebna otpornost na prijenos topline zidova zgrada (faza II)

GSOP \u003d (20 + 3,6) ∙ 213 \u003d 5027 stupnjeva. dan

Ukupna otpornost na prijenos topline R o prihvaćenog dizajna zida određuje se formulom

,(1)

Gdje I - koeficijenti prolaza topline unutarnje i vanjske površine zida,

prihvaćeno prema SNiP 23-2-2003 - 8,7 W / m 2 ∙ 0 S i 23 W / m 2 ∙ 0 S

odnosno;

R 1 ,R 2 ...R n- toplinski otpor pojedinih slojeva blokovskih konstrukcija

 n- debljina sloja (m);

 n- koeficijent toplinske vodljivosti sloja (W / m 2 ∙ 0 S)

\u003d 3,16 m 2 ∙ 0 C / W.

Odredite smanjeni otpor prijelaza topline zida R o bez unutarnjeg sloja žbuke.

R o =
\u003d 0,115 + 0,163 + 3,4 + 0,087 + 0,043 \u003d 3,808 m 2 ∙ 0 C / W.

Ako je potrebno nanijeti unutarnji sloj žbuke od ploča od gipsanih ploča sa strane prostorije, otpornost na prijenos topline zida povećava se za

R PC. =
\u003d 0,571 m 2 ∙ 0 C / W.

Toplinski otpor zida bit će

R o\u003d 3,808 + 0,571 \u003d 4,379 m 2 ∙ 0 C / W.

Dakle, konstrukcija vanjskog zida od četveroslojnih toplinski učinkovitih blokova debljine 400 mm s unutarnjim slojem žbuke od gipsanih ploča debljine 12 mm ukupne debljine 412 mm ima smanjeni otpor prijenosu topline jednak 4,38 m 2 ∙ 0 C / W udovoljava zahtjevima za toplinsku zaštitu vanjskih konstrukcija zgrada u klimatskim uvjetima Moskve i Moskovske regije.

V.V. Gabrusenko

Norme dizajna (SNiP II-22-81) dopuštaju prihvaćanje minimalne debljine nosivih kamenih zidova za zidanje skupine I u rasponu od 1/20 do 1/25 visine poda. Uz visinu poda do 5 m, ova se ograničenja savršeno uklapaju Zid od cigli samo 250 mm debljine (1 cigla), što dizajneri koriste - osobito često u posljednje vrijeme.

S tehničkog stajališta, dizajneri djeluju na legitimnim osnovama i snažno se odupiru kada se netko pokuša umiješati u njihove namjere.

U međuvremenu, tanki zidovi najjače reagiraju na sve vrste odstupanja od karakteristika dizajna. Čak i za one koji su službeno dopušteni Normama pravila za proizvodnju i prihvaćanje rada (SNiP 3.03.01-87). Među njima: odstupanja zidova pomakom osi (10 mm), debljinom (15 mm), odstupanjem jednog poda od vertikale (10 mm), pomakom nosača međuspratnih ploča. u planu (6 ... 8 mm), itd.

Razmotrimo do čega ova odstupanja dovode na primjeru unutarnjeg zida visine 3,5 m i debljine 250 mm od opeke razreda 100 na mortu razreda 75, koji nosi proračunsko opterećenje od poda od 10 kPa (ploče s rasponom od 6 kPa). m s obje strane) i težinu gornjih zidova. Zid je dizajniran za središnju kompresiju. Njegova projektirana nosivost, određena prema SNiP II-22-81, iznosi 309 kN/m.

Pretpostavimo da je donji zid odmaknut od osi za 10 mm ulijevo, a gornji zid - za 10 mm udesno (slika). Osim toga, podne ploče su pomaknute 6 mm udesno od osi. To jest, opterećenje od preklapanja N 1= 60 kN/m primijenjeno uz ekscentricitet od 16 mm i opterećenje od gornjeg zida N 2- uz ekscentricitet od 20 mm, tada će rezultantni ekscentricitet biti 19 mm. Uz takav ekscentricitet, nosivost zida će se smanjiti na 264 kN / m, tj. za 15%. A to je u prisutnosti samo dva odstupanja i pod uvjetom da odstupanja ne prelaze vrijednosti dopuštene normama.

Dodamo li tu i asimetrično opterećenje podova živim opterećenjem (više desno nego lijevo) i "tolerancije" koje si građevinari dopuštaju - zadebljanje horizontalnih fuga, tradicionalno loše popunjavanje vertikalnih fuga, nekvalitetno oblaganje. , zakrivljenost ili nagib površine, "pomlađivanje" otopine, pretjerana uporaba kutlače, itd., itd., tada se nosivost može smanjiti za najmanje 20 ... 30%. Kao rezultat toga, preopterećenje zida će premašiti 50…60%, nakon čega počinje nepovratni proces uništenja. Ovaj se proces ne pojavljuje uvijek odmah, događa se godinama nakon završetka izgradnje. Štoviše, mora se imati na umu da što je manji presjek (debljina) elemenata, to je jači negativni učinak preopterećenja, jer sa smanjenjem debljine, mogućnost preraspodjele naprezanja unutar presjeka zbog plastičnih deformacija ziđa. smanjuje se.

Dodamo li još neravnomjerne deformacije baza (zbog natapanja tla), prepune rotacije baze temelja, "visenja" vanjskih zidova na unutarnjim nosivim zidovima, stvaranja pukotina i smanjenja stabilnosti , onda nećemo govoriti samo o preopterećenju, već o naglom kolapsu.

Zagovornici tankih stijenki mogu tvrditi da sve to zahtijeva previše kombinacija nedostataka i nepovoljnih odstupanja. Odgovorit ćemo im: velika većina nesreća i katastrofa u građevinarstvu događa se upravo kada se više negativnih čimbenika okupi na jednom mjestu iu jednom trenutku – u ovom slučaju ih nema “previše”.

zaključke

Debljina nosivih zidova mora biti najmanje 1,5 cigle (380 mm). Zidovi debljine 1 opeke (250 mm) mogu se koristiti samo za jednokatnice ili za posljednje katove višekatnica.

Ovaj zahtjev treba uključiti u buduće Teritorijalne norme za projektiranje građevinskih konstrukcija i zgrada, čija je potreba za razvojem odavno nazrela. U međuvremenu, možemo samo preporučiti dizajnerima da izbjegavaju korištenje nosivih zidova debljine manje od 1,5 opeke.

Cigla je prilično jak građevinski materijal, posebno pun, a pri izgradnji kuća od 2-3 kata, zidovi od obične keramičke opeke obično ne trebaju dodatne izračune. Ipak, situacije su različite, na primjer, planira se dvokatnica s terasom na drugom katu. Metalne prečke, na koje će se oslanjati i metalne grede poda terase, planiraju se osloniti na stupove od opeke od čeone šuplje opeke visine 3 metra, bit će još stupova visine 3 metra, na koje će se oslanjati krovište:

U ovom slučaju postavlja se prirodno pitanje: koji je minimalni presjek stupova koji će osigurati potrebnu čvrstoću i stabilnost? Naravno, ideja postavljanja stupova od glinene opeke, a još više zidova kuće, daleko je od nove, a svi mogući aspekti proračuna zidova od opeke, zidova, stupova, koji su bit stupa , dovoljno su detaljno navedeni u SNiP II-22-81 (1995) "Kamene i armirane zidane konstrukcije". U izračunima treba slijediti ovaj normativni dokument. Izračun u nastavku nije ništa drugo nego primjer korištenja navedenog SNiP-a.

Da biste odredili čvrstoću i stabilnost stupova, morate imati mnogo početnih podataka, kao što su: marka opeke za čvrstoću, područje oslonca poprečnih šipki na stupove, opterećenje na stupovima, područje presjeka stupa, a ako ništa od toga nije poznato u fazi projektiranja, tada možete učiniti na sljedeći način:

sa centralnom kompresijom

Dizajnirano: Terasa dimenzija 5x8 m. Tri stupa (jedan u sredini i dva duž rubova) od obložene šuplje opeke presjeka 0,25x0,25 m. Razmak između osi stupova je 4 m. Snaga opeke stupanj je M75.

S takvom shemom dizajna, maksimalno opterećenje bit će na srednjem donjem stupu. Ona je ta koja treba računati na snagu. Opterećenje stupa ovisi o mnogim čimbenicima, posebno o području izgradnje. Na primjer, opterećenje snijegom na krovu u Sankt Peterburgu iznosi 180 kg/m², au Rostovu na Donu - 80 kg/m². Uzimajući u obzir težinu samog krova 50-75 kg/m², opterećenje stupa s krova za Puškin, Lenjingradska oblast, može biti:

N od krova = (180 1,25 +75) 5 8/4 = 3000 kg ili 3 tone

Budući da stvarna opterećenja od podnog materijala i od ljudi koji sjede na terasi, namještaja i sl. još nisu poznata, ali armirano betonska ploča nije točno predviđena, već se pretpostavlja da će pod biti drveni, od zasebno ležećih rubova. daske, tada je za proračun opterećenja od terase moguće prihvatiti jednoliko raspodijeljeno opterećenje od 600 kg/m², tada će koncentrirana sila od terase koja djeluje na središnji stup biti:

N s terase = 600 5 8/4 = 6000 kg ili 6 tona

Vlastita težina stupova duljine 3 m bit će:

N iz stupca \u003d 1500 3 0,38 0,38 \u003d 649,8 kg ili 0,65 tona

Dakle, ukupno opterećenje srednjeg donjeg stupa u dijelu stupa u blizini temelja bit će:

N s oko \u003d 3000 + 6000 + 2 650 \u003d 10300 kg ili 10,3 tone

Međutim, u ovaj slučaj može se uzeti u obzir da ne postoji velika vjerojatnost da će privremeno opterećenje od snijega, koje je maksimalno zimi, i privremeno opterećenje na podu, koje je maksimalno ljeti, djelovati istovremeno. Oni. zbroj ovih opterećenja može se pomnožiti faktorom vjerojatnosti od 0,9, tada:

N s oko \u003d (3000 + 6000) 0,9 + 2 650 \u003d 9400 kg ili 9,4 tone

Izračunato opterećenje na vanjskim stupovima bit će gotovo dva puta manje:

N kr \u003d 1500 + 3000 + 1300 \u003d 5800 kg ili 5,8 tona

2. Određivanje čvrstoće zidanje opekom.

Marka cigle M75 znači da cigla mora izdržati opterećenje od 75 kgf / cm & sup2, međutim, čvrstoća cigle i čvrstoća opeke dvije su različite stvari. Sljedeća tablica pomoći će vam da to shvatite:

stol 1. Proračunske tlačne čvrstoće zidova

Ali to nije sve. Svejedno SNiP II-22-81 (1995) p. 3.11 a) preporučuje da ako je površina stupova i stupova manja od 0,3 m2, pomnožite vrijednost proračunskog otpora s koeficijentom radnih uvjeta γ c \u003d 0,8. A budući da je površina poprečnog presjeka našeg stupca 0,25x0,25 \u003d 0,0625 m & sup2, morat ćemo upotrijebiti ovu preporuku. Kao što vidite, za ciglu marke M75, čak i pri korištenju maltera za zidanje M100, čvrstoća ziđa neće prelaziti 15 kgf / cm². Kao rezultat, proračunski otpor za naš stup bit će 15 0,8 = 12 kg / cm & sup2, tada će maksimalno tlačno naprezanje biti:

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

Dakle, kako bi se osigurala potrebna čvrstoća stupa, potrebno je ili koristiti ciglu veće čvrstoće, na primjer, M150 (izračunata čvrstoća na pritisak s markom morta M100 bit će 22 0,8 = 17,6 kg / cm & sup2) ili povećati presjek stupa ili koristiti poprečnu armaturu ziđa. Za sada se usredotočimo na korištenje izdržljivije opeke za lice.

3. Određivanje stabilnosti stupa od opeke.

Čvrstoća opeke i stabilnost ciglenog stupa također su različite stvari i sve su iste SNiP II-22-81 (1995) preporučuje određivanje stabilnosti stupa od opeke pomoću sljedeće formule:

N ≤ m g φRF (1.1)

m g- koeficijent koji uzima u obzir utjecaj dugotrajnog opterećenja. U ovom slučaju, relativno gledano, imamo sreće, jer na visini dionice h≤ 30 cm, vrijednost ovog koeficijenta može se uzeti jednaka 1.

φ - koeficijent izvijanja, ovisno o fleksibilnosti stupa λ . Da biste odredili ovaj koeficijent, morate znati procijenjenu duljinu stupca l o, ali ne podudara se uvijek s visinom stupca. Suptilnosti određivanja procijenjene duljine strukture ovdje nisu navedene, samo napominjemo da prema SNiP II-22-81 (1995) str. 4.3: "Procijenjene visine zidova i stupova l o pri određivanju koeficijenata izvijanja φ ovisno o uvjetima njihovog oslanjanja na horizontalne oslonce, treba uzeti:

a) s fiksnim zglobnim osloncima l o = H;

b) s elastičnim gornjim nosačem i krutim stezanjem u donjem nosaču: za jednorasponske zgrade l o = 1,5 H, za zgrade s više raspona l o = 1,25 H;

c) za samostojeće objekte l o = 2H;

d) za konstrukcije s djelomično uklještenim potpornim dijelovima - uzimajući u obzir stvarni stupanj uklještenja, ali ne manje od l o = 0,8N, Gdje H- razmak između stropova ili drugih horizontalnih nosača, s armiranobetonskim horizontalnim nosačima, razmak između njih na svjetlu.

Na prvi pogled može se smatrati da naša proračunska shema zadovoljava uvjete iz stavka b). tj. možete uzeti l o = 1,25 H = 1,25 3 = 3,75 metara ili 375 cm. Međutim, ovu vrijednost možemo pouzdano koristiti samo ako je donji nosač stvarno krut. Ako će stup od opeke biti postavljen na hidroizolacijski sloj krovnog materijala postavljen na temelj, tada bi se takav nosač trebao smatrati zglobnim, a ne kruto stegnutim. I u ovom slučaju, naša konstrukcija u ravnini paralelnoj s ravninom zida je geometrijski promjenjiva, budući da struktura stropa (odvojeno ležeće ploče) ne osigurava dovoljnu krutost u ovoj ravnini. Postoje 4 izlaza iz ove situacije:

1. Primijenite temeljno drugačiju shemu dizajna, Na primjer - metalni stupovi, kruto ugrađen u temelj, na koji će biti zavarene poprečne šipke poda, zatim, iz estetskih razloga, metalni stupovi mogu biti obloženi fasadnim opekama bilo koje marke, budući da će metal nositi cjelokupno opterećenje. U ovom slučaju, istina je da je potrebno izračunati metalne stupove, ali se može uzeti procijenjena duljina l o = 1,25 H.

2. Napravite drugu koricu, na primjer iz lisnati materijali, što će nam omogućiti da u ovom slučaju smatramo i gornji i donji nosač stupa zglobnim l o=H.

3. Napravite dijafragmu tvrdoće u ravnini paralelnoj s ravninom zida. Na primjer, uz rubove, ne postavljajte stupove, već stupove. To će nam također omogućiti da i gornji i donji nosač stupa smatramo zglobnim, ali u ovom slučaju potrebno je dodatno izračunati dijafragmu krutosti.

4. Zanemarite gornje opcije i računajte stupove kao samostojeće s krutim donjim osloncem, tj. l o = 2H. Na kraju su stari Grci postavljali svoje stupove (iako ne od opeke) bez ikakvog znanja o otpornosti materijala, bez upotrebe metalnih sidara, pa čak i tako pažljivo ispisani građevinski kodovi i nije bilo pravila u to vrijeme, ipak, neki stupci stoje do danas.

Sada, znajući procijenjenu duljinu stupca, možete odrediti koeficijent fleksibilnosti:

λ h = l o /h (1.2) ili

λ ja = l o (1.3)

h- visinu ili širinu presjeka stupa, i ja- radijus tromosti.

U principu, nije teško odrediti radijus vrtnje, potrebno je podijeliti moment inercije presjeka s površinom presjeka, a zatim izvući iz rezultata Korijen, ali u ovom slučaju to baš i nije potrebno. Tako λh = 2 300/25 = 24.

Sada, znajući vrijednost koeficijenta fleksibilnosti, konačno možemo odrediti koeficijent izvijanja iz tablice:

tablica 2. Koeficijenti izvijanja za zidane i armirano zidane konstrukcije
(prema SNiP II-22-81 (1995))

Istodobno, elastična karakteristika zidanja α utvrđeno tablicom:

Tablica 3. Elastična karakteristika ziđa α (prema SNiP II-22-81 (1995))

Kao rezultat toga, vrijednost koeficijenta izvijanja bit će oko 0,6 (s vrijednošću elastične karakteristike α = 1200, prema točki 6). Zatim krajnje opterećenje u središnjem stupcu bit će:

N p \u003d m g φγ s RF \u003d 1 0,6 0,8 22 625 \u003d 6600 kg< N с об = 9400 кг

To znači da prihvaćeni presjek od 25x25 cm nije dovoljan da osigura stabilnost donjeg središnjeg središnje stisnutog stupa. Da bi se povećala stabilnost, najoptimalnije bi bilo povećati presjek stupa. Na primjer, ako postavite stup s prazninom unutar jedne i pol cigle, dimenzija 0,38x0,38 m, tada će se na taj način povećati ne samo površina poprečnog presjeka stupa. 0,13 m2 ili 1300 cm2, ali će se i radijus vrtnje stupa povećati na ja= 11,45 cm. Zatim λi = 600/11,45 = 52,4, te vrijednost koeficijenta φ = 0,8. U ovom slučaju, maksimalno opterećenje na središnjem stupu bit će:

N p = m g φγ s RF = 1 0,8 0,8 22 1300 = 18304 kg > N s oko = 9400 kg

To znači da je presjek od 38x38 cm dovoljan da osigura stabilnost donjeg središnjeg središnjeg stlačenog stupa s marginom, a čak se i marka opeke može smanjiti. Na primjer, s izvorno usvojenom markom M75, krajnje opterećenje bit će:

N p \u003d m g φγ s RF \u003d 1 0,8 0,8 12 1300 \u003d 9984 kg\u003e N s oko \u003d 9400 kg

Čini se da je sve, ali poželjno je uzeti u obzir još jedan detalj. U ovom slučaju, bolje je napraviti temeljnu traku (pojedinačnu za sva tri stupa), a ne stupnu (zasebno za svaki stup), inače će čak i malo slijeganje temelja dovesti do dodatnih naprezanja u tijelu stupa i to može dovesti do uništenja. Uzimajući u obzir sve gore navedeno, presjek stupova 0,51x0,51 m bit će najoptimalniji, a s estetskog gledišta takav presjek je optimalan. Površina poprečnog presjeka takvih stupova bit će 2601 cm².

Primjer izračuna stupa od opeke za stabilnost
pod ekscentričnom kompresijom

Ekstremni stupovi u projektiranoj kući neće biti središnje stisnuti, budući da će poprečne letve ležati na njima samo s jedne strane. Čak i ako su poprečne šipke položene na cijeli stup, svejedno će se zbog otklona poprečnih šipki opterećenje s poda i krova prenijeti na krajnje stupove koji nisu u središtu dijela stupa. Gdje će se točno prenijeti rezultanta tog opterećenja ovisi o kutu nagiba prečki na osloncima, modulima elastičnosti prečki i stupova i nizu drugih čimbenika. Taj se pomak naziva ekscentričnost primjene opterećenja e o. U ovom slučaju nas zanima najnepovoljnija kombinacija čimbenika, pri kojoj će se opterećenje poda na stupove prenijeti što bliže rubu stupa. To znači da će, osim samog opterećenja, na stupove djelovati i moment savijanja jednak M = Ne o, a ovaj trenutak mora se uzeti u obzir u izračunima. U opći slučaj Test stabilnosti može se provesti pomoću sljedeće formule:

N = φRF - MF/W (2.1)

W- modul presjeka. U ovom slučaju, opterećenje za donje ekstremne stupove s krova može se uvjetno smatrati centralno primijenjenim, a ekscentričnost će biti stvorena samo opterećenjem sa stropa. S ekscentricitetom od 20 cm

N p \u003d φRF - MF / W \u003d1 0,8 0,8 12 2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975,68 - 7058,82 = 12916,9 kg >N cr = 5800 kg

Stoga, čak i uz vrlo veliku ekscentričnost primjene opterećenja, imamo više nego dvostruku marginu sigurnosti.

Bilješka: SNiP II-22-81 (1995) "Kamene i armirane zidane konstrukcije" preporučuje korištenje drugačije metode za izračunavanje presjeka, uzimajući u obzir značajke kamenih konstrukcija, ali rezultat će biti približno isti, stoga metoda proračuna koju preporučuje SNiP ovdje nije dan.