Bağımsız tasarım durumunda Tuğla ev tuğlanın projede ortaya konan yüklere dayanıp dayanamayacağını hesaplamak için acil bir ihtiyaç vardır. Pencere ve camlar tarafından zayıflatılmış duvar alanlarında özellikle ciddi bir durum gelişir. kapılar. Ağır bir yük durumunda bu alanlar dayanamayabilir ve tahrip olabilir.

Duvarın üstteki zeminler tarafından sıkıştırmaya karşı direncinin tam olarak hesaplanması oldukça karmaşıktır ve aşağıda belirtilen formüllerle belirlenir. normatif belge SNiP-2-22-81 (bundan böyle referans olarak anılacaktır -<1>). Bir duvarın basınç dayanımının mühendislik hesaplamalarında, duvarın konfigürasyonu, basınç dayanımı, belirli bir malzeme türünün dayanımı ve daha fazlası dahil olmak üzere birçok faktör dikkate alınır. Bununla birlikte, yaklaşık olarak "gözle", duvarın genişliğine bağlı olarak mukavemetin (ton olarak) bağlantılı olduğu gösterge tablolarını ve ayrıca tuğla markalarını kullanarak duvarın sıkıştırmaya karşı direncini tahmin edebilirsiniz. harç. Tablo 2,8 m duvar yüksekliği için derlenmiştir.

Tuğla duvar mukavemet tablosu, ton (örnek)

Duvarın genişliğinin değeri belirtilenler arasındaysa, minimum sayıya odaklanmak gerekir. Aynı zamanda, tabloların, tuğla duvarın stabilitesini, yapısal mukavemetini ve sıkıştırmaya karşı direncini oldukça geniş bir aralıkta düzeltebilecek tüm faktörleri dikkate almadığı unutulmamalıdır.

Zaman açısından yükler geçici ve kalıcıdır.

Kalıcı:

• yapı elemanlarının ağırlığı (çitlerin ağırlığı, taşıyıcı ve diğer yapılar);
• zemin ve kaya basıncı;
• hidrostatik basınç.

Geçici:

• geçici yapıların ağırlığı;
• gelen yükler sabit sistemler ve ekipman;
• boru hatlarında basınç;
• depolanan ürün ve malzemelerden gelen yükler;
• iklim yükleri (kar, buz, rüzgar vb.);
• Ve bircok digerleri.

Yapıların yüklenmesini analiz ederken, toplam etkileri hesaba katmak gerekir. Aşağıda bir binanın birinci katının duvarlarındaki ana yüklerin hesaplanmasına bir örnek verilmiştir.

Tuğla yükleme

Duvarın tasarlanan bölümüne etki eden kuvveti hesaba katmak için yükleri toplamak gerekir:

Alçak yapı durumunda, görev büyük ölçüde basitleştirilmiştir ve tasarım aşamasında belirli bir güvenlik payı ayarlanarak birçok hareketli yük faktörü ihmal edilebilir.

Ancak 3 veya daha fazla katlı yapıların inşası durumunda, her kattan gelen yüklerin eklenmesini, kuvvet uygulama açısını ve çok daha fazlasını hesaba katan özel formüller kullanılarak kapsamlı bir analiz gereklidir. Bazı durumlarda, iskelenin mukavemeti takviye ile elde edilir.

Yük Hesaplama Örneği

Bu örnek 1. katın duvarlarındaki mevcut yüklerin analizini göstermektedir. Burada sadece çeşitli kaynaklardan kalıcı yükler yapısal elemanlar yapının eşit olmayan ağırlığını ve kuvvetlerin uygulama açısını dikkate alarak bina.

Analiz için ilk veriler:

• kat sayısı - 4 kat;
• tuğla duvar kalınlığı T = 64 cm (0.64 m);
• duvarın özgül ağırlığı (tuğla, harç, sıva) M = 18 kN / m3 (gösterge referans verilerinden alınmıştır, tablo. 19<1>);
• Genişlik pencere açıklıklarışudur: W1=1,5 m;
• pencere açıklıklarının yüksekliği - B1 = 3 m;
• duvarın kesiti 0.64 * 1.42 m (üstteki yapı elemanlarının ağırlığının uygulandığı yüklü alan);
• zemin yüksekliği Veteriner=4.2 m (4200 mm):
• basınç 45 derecelik bir açıyla dağıtılır.

1. Duvardan gelen yükü belirleme örneği (alçı tabakası 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.

Yüklenen alanın genişliği П=Вет*В1/2-Ш/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,

dahil H2l=(1.26+215*3)*6= 3.878MN

1. İskelelerin öz ağırlığı

Npr \u003d (0.02 + 0.64) * (1.42 + 0.08) * 3 * 1.1 * 18 \u003d 0.0588 MN

Toplam yük, binanın duvarlarında belirtilen yüklerin bir kombinasyonu sonucu olacaktır, bunu hesaplamak için, duvardan, 2. katın katlarından gelen yüklerin toplamı ve öngörülen alanın ağırlığı gerçekleştirilir. ).

Yük ve yapısal mukavemet analizi şeması

Bir tuğla duvarın iskelesini hesaplamak için ihtiyacınız olacak:

• zeminin uzunluğu (aynı zamanda sitenin yüksekliğidir) (Wat);
• kat sayısı (Sohbet);
• duvar kalınlığı (T);
• tuğla duvar genişliği (W);
• duvar parametreleri (tuğla tipi, tuğla markası, harç markası);

1. Duvar alanı (P)

1. Tablo 15'e göre<1>a katsayısını (esneklik özelliği) belirlemek gereklidir. Katsayı, tuğla ve harcın tipine, markasına bağlıdır.
2. Esneklik endeksi (G)

1. a ve D göstergelerine bağlı olarak, tablo 18'e göre<1>f eğilme faktörüne bakmanız gerekir.
2. Sıkıştırılmış parçanın yüksekliğini bulma

burada е0 genişletilebilirlik indeksidir.

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanını bulma

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

1. Duvarın sıkıştırılmış kısmının esnekliğinin belirlenmesi

Gszh=Vet/Vszh

1. Tabloya göre tanım. on sekiz<1>Gszh ve a katsayısına dayalı fszh katsayısı.
2. Ortalama katsayının hesaplanması fsr

Fsr=(f+fszh)/2

1. ω katsayısının belirlenmesi (tablo 19<1>)

ω =1+e/T<1,45

1. Kesit üzerine etki eden kuvvetin hesaplanması
2. Sürdürülebilirliğin tanımı

Y \u003d Kdv * fsr * R * Pszh * ω

Kdv - uzun vadeli maruz kalma katsayısı

R - duvarın sıkıştırmaya karşı direnci, tablo 2'den belirlenebilir<1>, MPa cinsinden

1. Mutabakat

Duvar Dayanımı Hesaplama Örneği

- Islak - 3,3 m

- Çete - 2

- T - 640 mm

– G – 1300 mm

- duvar parametreleri (plastik presle yapılan kil tuğla, çimento-kum harcı, tuğla sınıfı - 100, harç derecesi - 50)

1. Alan (P)

P=0.64*1.3=0.832

1. Tablo 15'e göre<1>a katsayısını belirleyin.

1. Esneklik (G)

G \u003d 3.3 / 0.64 \u003d 5.156

1. Eğilme faktörü (tablo 18<1>).

1. Sıkıştırılmış parçanın yüksekliği

Vszh=0.64-2*0.045=0.55 m

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanı

Pszh \u003d 0.832 * (1-2 * 0.045 / 0.64) \u003d 0.715

1. Sıkıştırılmış parçanın esnekliği

Gf=3.3/0.55=6

1. fsf=0.96
2. fsr'nin hesaplanması

Fav=(0.98+0.96)/2=0.97

1. tabloya göre on dokuz<1>

ω=1+0.045/0.64=1.07<1,45

Gerçek yükü belirlemek için, binanın tasarlanan bölümünü etkileyen tüm yapısal elemanların ağırlığını hesaplamak gerekir.

1. Sürdürülebilirliğin tanımı

Y \u003d 1 * 0.97 * 1.5 * 0.715 * 1.07 \u003d 1.113 MN

1. Mutabakat

Koşul karşılandı, duvarın mukavemeti ve elemanlarının mukavemeti yeterli

Yetersiz duvar direnci

Ne yapmalı? tasarım direnci iskeleler yeterli basınç değil mi? Bu durumda, duvarı takviye ile güçlendirmek gerekir. Aşağıda, yetersiz basınç dayanımı durumunda gerekli yapısal değişikliklerin analizine bir örnek verilmiştir.

Kolaylık sağlamak için tablo verilerini kullanabilirsiniz.

Alt satırda 3 mm çapında, 3 cm hücreli, B1 sınıfı tel örgü ile güçlendirilmiş bir duvar için değerler gösterilmektedir. Her üçüncü sıranın güçlendirilmesi.

Mukavemet artışı yaklaşık %40'tır. Genellikle bu sıkıştırma direnci yeterlidir. Uygulanan yapı güçlendirme yöntemine göre dayanım özelliklerindeki değişimi hesaplayarak detaylı bir analiz yapmak daha iyidir.

Aşağıda böyle bir hesaplama örneği verilmiştir.

İskelelerin takviyesinin hesaplanmasına bir örnek

İlk veriler - önceki örneğe bakın.

• zemin yüksekliği - 3,3 m;
• duvar kalınlığı - 0.640 m;
• duvar genişliği 1.300 m;
• tipik duvarcılık özellikleri (tuğla türü - presle yapılan kil tuğlalar, harç türü - kumlu çimento, tuğla markası - 100, harç - 50)

Bu durumda Y>=H koşulu sağlanmaz (1.113<1,5).

Basınç dayanımını ve yapısal dayanımı artırmak için gereklidir.

Kazanç

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

şunlar. yapının mukavemetini %34,8 arttırmak gerekir.

Betonarme klipsin güçlendirilmesi

Takviye, 0.060 m kalınlığında bir beton B15 klipsi ile yapılır, 0.340 m2 dikey çubuklar, 0.150 m'lik bir adımla 0.0283 m2 kelepçeler.

Güçlendirilmiş yapının kesit boyutları:

Ш_1=1300+2*60=1.42

Т_1=640+2*60=0.76

Bu tür göstergelerle Y>=H koşulu sağlanır. Basınç dayanımı ve yapısal dayanım yeterlidir.

Rijit bir yapısal şema ile bir bina duvar bölümünün tasarım taşıma kapasitesinin belirlenmesi gereklidir *

Sert bir yapısal şema ile bir binanın taşıyıcı duvarının bir bölümünün taşıma kapasitesinin hesaplanması.

Dikdörtgen bir duvarın bir bölümüne tahmini bir boylamasına kuvvet uygulanır. n= 165 kN (16,5 tf), sürekli yüklerden n G= 150 kN (15 tf), kısa süreli n Aziz= 15 kN (1.5 tf). Kesit boyutu - 0.40x1.00 m, zemin yüksekliği - 3 m, alt ve üst duvar destekleri - mafsallı, sabit. Duvar, M50 tasarım sınıfı harç kullanılarak M50 tasarım sınıfında dört katmanlı bloklardan tasarlandı.

Yaz şartlarında bina inşaatı sırasında kat yüksekliğinin ortasındaki duvar elemanının taşıma gücünün kontrol edilmesi gerekmektedir.

0,40 m kalınlığındaki taşıyıcı duvarlar için maddeye göre rastgele eksantriklik dikkate alınmamalıdır. Formüle göre hesaplıyoruz

n ≤ m G  RA  ,

nerede n- hesaplanan boyuna kuvvet.

Bu Ekte verilen hesaplama örneği SNiP P-22-81* (köşeli parantez içinde verilmiştir) formül, tablo ve paragraflarına ve bu Tavsiyelere göre yapılmıştır.

Elemanın kesit alanı

A= 0.40 ∙ 1.0 = 0.40m.

Duvarın tasarım basınç dayanımı rÇalışma koşullarının katsayısını dikkate alarak bu Tavsiyelerin Tablo 1'ine göre  İle\u003d 0.8, bkz. paragraf , eşittir

r\u003d 9.2-0.8 \u003d 7.36 kgf / cm2 (0.736 MPa).

Bu Ekte verilen hesaplama örneği SNiP P-22-81* (köşeli parantez içinde verilmiştir) formül, tablo ve paragraflarına ve bu Tavsiyelere göre yapılmıştır.

Çizime göre elemanın tahmini uzunluğu, p.

ben 0 = Η = 3 m.

Elemanın esnekliği,

.

Duvarın elastik özelliği  , bu "Tavsiyelere" göre alınan, eşittir

burkulma oranı  tabloya göre belirlenir.

40 cm et kalınlığına sahip uzun süreli yükün etkisini dikkate alan katsayı alınır. m G = 1.

katsayı  dört katmanlı blokların duvarları için tabloya göre alınır. 1.0'a eşit.

Duvar bölümünün tahmini taşıma kapasitesi n cc eşittir

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).

Tahmini boyuna kuvvet n az n cc :

n= 165 kN< n cc= 268.6 kN.

Bu nedenle duvar, taşıma kapasitesi gereksinimlerini karşılar.

II, dört katmanlı ısı verimli bloklardan bina duvarlarının ısı transferine karşı direncini hesaplama örneği

Örnek. Dört katmanlı ısı verimli bloklardan oluşan 400 mm kalınlığındaki bir duvarın ısı transfer direncini belirleyin. Odanın yan tarafındaki duvarın iç yüzeyi alçıpan levhalarla kaplanmıştır.

Duvar, normal nemli ve ılıman bir dış iklime sahip odalar için tasarlanmıştır, inşaat alanı Moskova ve Moskova bölgesidir.

Hesaplarken, aşağıdaki özelliklere sahip katmanlara sahip dört katmanlı bloklardan duvar kabul ediyoruz:

İç katman - 150 mm kalınlığında genişletilmiş kil beton, yoğunluk 1800 kg / m 3 -  \u003d 0,92 W / m ∙ 0 C;

Dış katman, 1800 kg / m3 yoğunluğa sahip 80 mm kalınlığında gözenekli genişletilmiş kil betondur -  \u003d 0,92 W / m ∙ 0 C;

Isı yalıtım katmanı - 170 mm kalınlığında polistiren,  - 0.05 W/m ∙ 0 С;

12 mm kalınlığında alçı kaplama levhalarından kuru sıva -  \u003d 0,21 W / m ∙ 0 C.

Dış duvarın ısı transferine karşı azaltılmış direnci, binada en çok tekrarlanan ana yapısal elemana göre hesaplanır. Ana yapısal elemanlı bina duvarının tasarımı Şekil 2, 3'te gösterilmektedir. Duvarın ısı transferine karşı gereken azaltılmış direnci, SNiP 23-02-2003 "Binaların termal koruması"na göre belirlenir. konut binaları için Tablo 1b *'ye göre enerji tasarrufu koşulları.

Moskova ve Moskova bölgesinin koşulları için, bina duvarlarının ısı transferine karşı gerekli direnç (aşama II)

GSOP \u003d (20 + 3.6) ∙ 213 \u003d 5027 derece. gün

Isı transferine karşı toplam direnç r Ö Kabul edilen duvar tasarımının formülü ile belirlenir

,(1)

nerede ve - duvarın iç ve dış yüzeyinin ısı transfer katsayıları,

SNiP 23-2-2003 - 8,7 W / m 2 ∙ 0 С ve 23 W / m 2 ∙ 0 С'ye göre kabul edilir

sırasıyla;

r 1 ,r 2 ...r n- bireysel blok yapı katmanlarının termal direnci

 n- katman kalınlığı (m);

 n- katmanın ısıl iletkenlik katsayısı (W / m 2 ∙ 0 С)

\u003d 3.16 m 2 ∙ 0 C / W.

Duvarın azaltılmış ısı transfer direncini belirleyin r Ö alçı iç tabaka olmadan.

r Ö =
\u003d 0.115 + 0.163 + 3.4 + 0.087 + 0.043 \u003d 3.808 m 2 ∙ 0 C / W.

Odanın yan tarafından iç sıva tabakası alçıpan levhaların uygulanması gerekiyorsa, duvarın ısı transferine karşı direnci artar.

r bilgisayar. =
\u003d 0,571 m 2 ∙ 0 C / W.

Duvarın ısıl direnci

r Ö\u003d 3.808 + 0.571 \u003d 4.379 m 2 ∙ 0 C / W.

Böylece, 12 mm kalınlığında ve toplam 412 mm kalınlığında bir alçıpan iç sıva tabakası ile 400 mm kalınlığında dört katmanlı ısı verimli blokların dış duvarının yapımı, 4.38 m 2 ∙ 0'a eşit azaltılmış bir ısı transfer direncine sahiptir. C / W, Moskova ve Moskova bölgesinin iklim koşullarında binaların dış çevre yapılarının ısı koruma niteliklerinin gereksinimlerini karşılar.

V.V. Gabrusenko

Tasarım standartları (SNiP II-22-81), grup I duvarcılık için zemin yüksekliğinin 1/20 ila 1/25'i aralığındaki minimum taşıyıcı taş duvar kalınlığının kabul edilmesine izin verir. 5 m'ye kadar zemin yüksekliği ile bu kısıtlamalar mükemmel uyum sağlar Tuğla duvar tasarımcıların kullandığı sadece 250 mm kalınlığında (1 tuğla).

Teknik açıdan bakıldığında, tasarımcılar meşru gerekçelerle hareket eder ve birisi onların niyetlerine müdahale etmeye çalıştığında şiddetle direnir.

Bu arada, ince duvarlar, tasarım özelliklerinden her türlü sapmaya en güçlü şekilde tepki verir. Ve işin üretimi ve kabulü için kuralların Normları tarafından resmen izin verilenler için bile (SNiP 3.03.01-87). Bunlar arasında: eksenlerin yer değiştirmesi (10 mm), kalınlık (15 mm), bir katın düşeyden (10 mm) sapması, döşeme plakalarının desteklerinin yer değiştirmesi ile duvarların sapmaları planda (6 ... 8 mm), vb.

Bu sapmaların neye yol açtığını, zeminden 10 kPa'lık hesaplanmış bir yük taşıyan, 75 derece harç üzerinde 100 marka tuğladan yapılmış, 3.5 m yüksekliğinde ve 250 mm kalınlığında bir iç duvar örneğini kullanarak ele alalım (6 açıklıklı plakalar). her iki tarafta m) ve üstteki duvarların ağırlığı . Duvar, merkezi sıkıştırma için tasarlanmıştır. SNiP II-22-81'e göre belirlenen tasarım taşıma kapasitesi 309 kN/m'dir.

Alt duvarın eksenden 10 mm sola ve üst duvarın - 10 mm sağa kaydırıldığını varsayalım (şekil). Ayrıca döşeme plakaları eksenin 6 mm sağına kaydırılır. Yani, örtüşmeden gelen yük 1= 60 kN/m 16 mm eksantriklik ve üstteki duvardan gelen yük ile uygulanır N2- 20 mm'lik bir eksantriklik ile, sonuçta ortaya çıkan eksantriklik 19 mm olacaktır. Böyle bir eksantriklik ile duvarın taşıma kapasitesi 264 kN / m'ye düşecek, yani. %15 oranında. Ve bu, sadece iki sapmanın varlığında ve sapmaların Normların izin verdiği değerleri aşmaması şartıyla.

Buraya, canlı bir yük ile zeminlerin asimetrik yüklenmesini (soldan daha fazla sağda) ve inşaatçıların kendilerine izin verdiği "toleransları" eklersek - yatay derzlerin kalınlaşması, geleneksel olarak dikey derzlerin zayıf doldurulması, düşük kaliteli pansuman , yüzeyin eğriliği veya eğimi, çözeltinin "gençleşmesi", aşırı kepçe kullanımı vb., vb. durumlarda taşıma kapasitesi en az %20 ... %30 düşebilir. Sonuç olarak, duvarın aşırı yüklenmesi %50…60'ı aşacak ve bundan sonra geri dönüşü olmayan yıkım süreci başlayacaktır. Bu süreç her zaman hemen ortaya çıkmaz, inşaatın tamamlanmasından yıllar sonra gerçekleşir. Ayrıca, elemanların kesiti (kalınlığı) ne kadar küçük olursa, aşırı yüklerin olumsuz etkisinin o kadar güçlü olduğu akılda tutulmalıdır, çünkü kalınlıkta bir azalma ile, duvarın plastik deformasyonları nedeniyle bölüm içinde stresin yeniden dağıtılması olasılığı azalır.

Bazların daha düzensiz deformasyonlarını eklersek (toprağın ıslanmasından dolayı), temelin tabanının dönmesiyle dolu, dış duvarların iç yük taşıyan duvarlara "asılı", çatlak oluşumu ve stabilitede azalma , o zaman sadece aşırı yüklenme hakkında değil, ani bir çöküş hakkında da konuşmayacağız.

İnce duvarların savunucuları, tüm bunların çok fazla kusur ve ters sapma kombinasyonu gerektirdiğini iddia edebilirler. Onlara cevap vereceğiz: inşaattaki kazaların ve felaketlerin büyük çoğunluğu, tam olarak birkaç olumsuz faktör tek bir yerde ve aynı anda toplandığında meydana gelir - bu durumda, bunların “çok fazla” yoktur.

sonuçlar

Taşıyıcı duvarların kalınlığı en az 1,5 tuğla (380 mm) olmalıdır. 1 tuğla (250 mm) kalınlığındaki duvarlar sadece tek katlı veya çok katlı binaların son katlarında kullanılabilir.

Bu gereklilik, geliştirme ihtiyacı çoktan gecikmiş olan bina yapılarının ve binaların tasarımı için gelecekteki Bölgesel normlara dahil edilmelidir. Bu arada, tasarımcılara yalnızca 1,5 tuğladan daha az kalınlıkta taşıyıcı duvarların kullanılmasından kaçınmalarını önerebiliriz.

Tuğla, özellikle sağlam olan oldukça güçlü bir yapı malzemesidir ve 2-3 katlı evler inşa ederken, sıradan seramik tuğlalardan yapılmış duvarlar genellikle ek hesaplamalara ihtiyaç duymaz. Bununla birlikte, durumlar farklıdır, örneğin, ikinci katta teraslı iki katlı bir ev planlanmıştır. Teras katının metal kirişlerinin de dayanacağı metal traverslerin 3 metre yüksekliğinde içi boş tuğladan yapılmış tuğla kolonlar üzerinde desteklenmesi planlanıyor, çatının dayanacağı 3 metre yüksekliğinde daha fazla kolon olacak:

Bu durumda, doğal bir soru ortaya çıkar: gerekli mukavemet ve stabiliteyi sağlayacak kolonların minimum bölümü nedir? Tabii ki, kil tuğla sütunların döşenmesi fikri ve hatta evin duvarları, yeni olmaktan uzaktır ve sütunun özü olan tuğla duvarlar, duvarlar, sütunlar hesaplamalarının tüm olası yönleridir. , SNiP II-22-81 (1995) "Taş ve betonarme yığma yapılar" da yeterince ayrıntılı olarak belirtilmiştir. Hesaplamalarda takip edilmesi gereken bu normatif belgedir. Aşağıdaki hesaplama, belirtilen SNiP'yi kullanma örneğinden başka bir şey değildir.

Kolonların sağlamlığını ve stabilitesini belirlemek için, çok sayıda ilk veriye sahip olmanız gerekir, örneğin: mukavemet için tuğla markası, kolonlardaki traverslerin destek alanı, kolonlar üzerindeki yük, kesit sütunun alanı ve tasarım aşamasında bunların hiçbiri bilinmiyorsa, aşağıdaki şekilde yapabilirsiniz:

merkezi sıkıştırma ile

Tasarım: 5x8 m boyutlarında teras 0.25x0.25 m kesitli içi boş tuğladan yapılmış üç sütun (biri ortada ve ikisi kenarlarda) Kolonların eksenleri arasındaki mesafe 4 m'dir.Tuğla mukavemeti sınıf M75'tir.

Böyle bir tasarım şemasıyla, maksimum yük orta alt sütunda olacaktır. Gücüne güvenilmesi gereken odur. Kolon üzerindeki yük, özellikle inşaat alanı olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Örneğin, St. Petersburg'da çatıdaki kar yükü 180 kg/m² ve Rostov-on-Don'da - 80 kg/m²'dir. Çatının kendi ağırlığı 50-75 kg/m² dikkate alındığında, Leningrad Bölgesi, Puşkin için çatıdan kolona gelen yük şu şekilde olabilir:

Çatıdan N = (180 1.25 +75) 5 8/4 = 3000 kg veya 3 ton

Zemin malzemesinden ve terasta oturan kişilerden, mobilyalardan vb. gelen gerçek yükler henüz bilinmediğinden, betonarme döşeme tam olarak planlanmamıştır, ancak zeminin ahşap olacağı varsayılmıştır, ayrı ayrı uzanmış kenarlardan yapılmıştır. sonra terastan gelen yükü hesaplamak için 600 kg/m²'lik düzgün yayılı bir yükü kabul etmek mümkündür, o zaman terastan merkezi kolona etki eden konsantre kuvvet:

Terastan N = 600 5 8/4 = 6000 kg veya 6 ton

3 m uzunluğundaki kolonların kendi ağırlığı:

N sütunundan \u003d 1500 3 0,38 0,38 \u003d 649,8 kg veya 0,65 ton

Böylece, kolonun temele yakın bölümünde orta alt kolon üzerindeki toplam yük şöyle olacaktır:

N ile yaklaşık \u003d 3000 + 6000 + 2 650 \u003d 10300 kg veya 10.3 ton

Ancak, içinde bu durum kışın maksimum olan kardan gelen geçici yük ile yaz aylarında maksimum olan zemindeki geçici yükün aynı anda uygulanma olasılığının çok yüksek olmadığı dikkate alınabilir. Şunlar. bu yüklerin toplamı 0.9'luk bir olasılık faktörü ile çarpılabilir, bu durumda:

N ile yaklaşık \u003d (3000 + 6000) 0,9 + 2 650 \u003d 9400 kg veya 9,4 ton

Dış sütunlarda hesaplanan yük neredeyse iki kat daha az olacaktır:

N kr \u003d 1500 + 3000 + 1300 \u003d 5800 kg veya 5,8 ton

2. Mukavemet tayini tuğla işi.

Tuğla M75 markası, tuğlanın 75 kgf / cm & sup2 yüke dayanması gerektiği anlamına gelir, ancak tuğlanın mukavemeti ve tuğlanın mukavemeti iki farklı şeydir. Aşağıdaki tablo bunu anlamanıza yardımcı olacaktır:

tablo 1. Duvar için hesaplanmış basınç dayanımları

Ama hepsi bu değil. Hepsi aynı SNiP II-22-81 (1995) sayfa 3.11 a) sütunların ve duvarların alanı 0,3 m2'den azsa, tasarım direncinin değerini çalışma koşulları katsayısı ile çarpmanızı önerir. γ c \u003d 0.8. Ve sütunumuzun kesit alanı 0.25x0.25 \u003d 0.0625 m & sup2 olduğundan, bu öneriyi kullanmamız gerekecek. Görüldüğü gibi M75 marka bir tuğla için M100 duvar harcı kullanıldığında bile duvarın mukavemeti 15 kgf/cm²'yi geçmeyecektir. Sonuç olarak, kolonumuz için tasarım direnci 15 0.8 = 12 kg / cm & sup2 olacak, o zaman maksimum basınç gerilmesi:

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

Bu nedenle, kolonun gerekli mukavemetini sağlamak için, daha büyük mukavemetli bir tuğla kullanmak gerekir, örneğin M150 (bir harç markası M100 ile hesaplanan basınç mukavemeti 22 0.8 = 17,6 kg / cm ve sup2 olacaktır) veya kolonun kesitini arttırın veya duvarın enine takviyesini kullanın. Şimdilik daha dayanıklı bir yüzey tuğlası kullanmaya odaklanalım.

3. Bir tuğla kolonun stabilitesinin belirlenmesi.

Tuğla işçiliğinin gücü ve bir tuğla sütunun sağlamlığı da farklı şeylerdir ve hepsi aynıdır. SNiP II-22-81 (1995), aşağıdaki formülü kullanarak bir tuğla kolonun stabilitesinin belirlenmesini önerir.:

N ≤ m g φRF (1.1)

m g- uzun vadeli yükün etkisini dikkate alan katsayı. Bu durumda, nispeten konuşursak, bölümün yüksekliğinden beri şanslıyız. H≤ 30 cm, bu katsayının değeri 1'e eşit alınabilir.

φ - kolonun esnekliğine bağlı olarak burkulma katsayısı λ . Bu katsayıyı belirlemek için sütunun tahmini uzunluğunu bilmeniz gerekir. benÖ, ancak her zaman sütunun yüksekliği ile çakışmaz. Yapının tahmini uzunluğunu belirlemenin incelikleri burada belirtilmemiştir, sadece SNiP II-22-81 (1995) sayfa 4.3'e göre not ediyoruz: "Duvarların ve sütunların tahmini yükseklikleri benÖ burkulma katsayılarını belirlerken φ yatay desteklerdeki desteklerinin koşullarına bağlı olarak, şunlar yapılmalıdır:

a) sabit menteşeli desteklerle ben o = H;

b) elastik bir üst destek ve alt destekte sert sıkıştırma ile: tek açıklıklı binalar için ben o = 1.5H, çok açıklıklı binalar için ben o = 1.25H;

c) bağımsız yapılar için ben o = 2H;

d) kısmen sıkıştırılmış destek bölümlerine sahip yapılar için - gerçek sıkıştırma derecesi dikkate alınarak, ancak en az ben o = 0.8N, nerede H- tavanlar veya diğer yatay destekler arasındaki mesafe, betonarme yatay desteklerle, ışıkta aralarındaki mesafe.

İlk bakışta, hesaplama şemamızın b) paragrafındaki koşulları sağladığı düşünülebilir. yani alabilirsin ben o = 1.25H = 1.25 3 = 3.75 metre veya 375 cm. Ancak, bu değeri yalnızca alt destek gerçekten rijit ise güvenle kullanabiliriz. Bir temel üzerine döşenmiş bir çatı kaplama malzemesi su yalıtım tabakası üzerine bir tuğla sütun döşenecekse, bu tür bir destek daha çok menteşeli olarak düşünülmeli ve sert bir şekilde sıkıştırılmamalıdır. Ve bu durumda, duvarın düzlemine paralel bir düzlemdeki yapımız geometrik olarak değişkendir, çünkü tavanın yapısı (ayrı olarak uzanan tahtalar) bu düzlemde yeterli sağlamlık sağlamaz. Bu durumdan kurtulmanın 4 yolu vardır:

1. Temelde farklı bir tasarım şeması uygulayın, Örneğin - metal sütunlar, zeminin traverslerinin kaynaklanacağı temele sağlam bir şekilde gömülür, daha sonra estetik nedenlerle metal kolonlar, metal tüm yükü taşıyacağı için herhangi bir markanın yüz tuğlası ile kaplanabilir. Bu durumda metal kolonların hesaplanması gerektiği doğrudur ancak tahmini uzunluk alınabilir. ben o = 1.25H.

2. Başka bir kapak yap, örneğin sac malzemeler, bu durumda hem üst hem de alt kolon desteklerini menteşeli olarak düşünmemize izin verecek, ben o=H.

3. Sertlik diyaframı yapın duvarın düzlemine paralel bir düzlemde. Örneğin, kenarlar boyunca sütunları değil, iskeleleri düzenleyin. Bu aynı zamanda hem üst hem de alt kolon desteklerini mafsallı olarak düşünmemize izin verecektir, ancak bu durumda sertlik diyaframını ek olarak hesaplamak gerekir.

4. Yukarıdaki seçenekleri göz ardı edin ve sütunları, rijit bir alt desteği olan bağımsız olarak sayın, ör. ben o = 2H. Sonunda, eski Yunanlılar sütunlarını (tuğladan olmasa da) malzemelerin direnci hakkında herhangi bir bilgi sahibi olmadan, metal ankrajlar kullanmadan ve hatta çok dikkatli bir şekilde yazdılar. bina kodları ve o günlerde kurallar yoktu, yine de bazı sütunlar bu güne kadar ayakta duruyor.

Şimdi, sütunun tahmini uzunluğunu bilerek, esneklik katsayısını belirleyebilirsiniz:

λ H =lÖ /H (1.2) veya

λ Bence =lÖ (1.3)

H- sütun bölümünün yüksekliği veya genişliği ve Bence- eylemsizlik yarıçapı.

Prensip olarak, dönme yarıçapını belirlemek zor değildir, bölümün atalet momentini bölümün alanına bölmeniz ve ardından sonuçtan çıkarmanız gerekir. Kare kök, ancak bu durumda gerçekten gerekli değildir. Böylece λh = 2 300/25 = 24.

Şimdi, esneklik katsayısının değerini bilerek, nihayet tablodan burkulma katsayısını belirleyebiliriz:

Tablo 2. Yığma ve betonarme yığma yapılar için burkulma katsayıları
(SNiP II-22-81'e (1995) göre)

Aynı zamanda, duvarın elastik özelliği α tablo tarafından belirlenir:

Tablo 3. Duvarın elastik özelliği α (SNiP II-22-81'e (1995) göre)

Sonuç olarak, burkulma katsayısının değeri yaklaşık 0,6 olacaktır (elastik özelliğin değeri ile α = 1200, madde 6'ya göre). O zamanlar nihai yük orta sütunda olacak:

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

Bu, kabul edilen 25x25 cm'lik bölümün, alt merkezi merkezi sıkıştırılmış kolonun stabilitesini sağlamak için yeterli olmadığı anlamına gelir. Stabiliteyi arttırmak için en uygun olanı kolonun kesitini arttırmaktır. Örneğin, 0.38x0.38 m boyutlarında bir buçuk tuğla içinde boşluklu bir sütun düzenlerseniz, bu şekilde yalnızca sütunun enine kesit alanı artmayacaktır. 0.13 m2 veya 1300 cm2, ancak kolonun dönme yarıçapı da artacaktır. Bence= 11,45 cm. O zamanlar λi = 600/11.45 = 52.4, ve katsayının değeri φ = 0.8. Bu durumda, orta sütundaki maksimum yük şöyle olacaktır:

N p = m g φγ ile RF = 1 0.8 0.8 22 1300 = 18304 kg > N yaklaşık = 9400 kg ile

Bu, 38x38 cm'lik bir kesitin, alt merkezi merkezi olarak sıkıştırılmış kolonun bir marjla stabilitesini sağlamak için yeterli olduğu ve hatta tuğla markasının azaltılabileceği anlamına gelir. Örneğin, orijinal olarak benimsenen marka M75 ile nihai yük şu şekilde olacaktır:

N p \u003d m g φγ RF ile \u003d 1 0.8 0.8 12 1300 \u003d 9984 kg\u003e N ile yaklaşık \u003d 9400 kg

Her şey gibi görünüyor, ancak bir ayrıntıyı daha hesaba katmak arzu edilir. Bu durumda, temel bandının (üç sütunun tümü için tek) ve sütunlu (her sütun için ayrı ayrı) yapılması daha iyidir, aksi takdirde temelin küçük bir çökmesi bile sütun gövdesinde ek gerilmelere yol açacaktır ve bu yıkıma yol açabilir. Yukarıdakilerin tümü dikkate alındığında, 0,51x0,51 m sütunların bölümü en uygun olacaktır ve estetik açıdan böyle bir bölüm en uygunudur. Bu tür kolonların kesit alanı 2601 cm² olacaktır.

Stabilite için bir tuğla sütun hesaplama örneği
eksantrik sıkıştırma altında

Tasarlanan evdeki uç sütunlar, çapraz çubuklar sadece bir tarafta üzerlerinde duracağından merkezi olarak sıkıştırılmayacaktır. Ve traversler kolonun tamamına döşense bile, o zaman hepsi aynı, traverslerin sapması nedeniyle, zeminden ve çatıdan gelen yük, kolon bölümünün ortasında olmayan aşırı kolonlara aktarılacaktır. Bu yükün sonucunun tam olarak nereye aktarılacağı, destekler üzerindeki traverslerin eğim açısına, traverslerin ve kolonların elastik modüllerine ve bir dizi başka faktöre bağlıdır. Bu yer değiştirme, yük uygulama eksantrikliği e o olarak adlandırılır. Bu durumda, kolonlardaki zemin yükünün kolonun kenarına mümkün olduğunca yakın aktarılacağı en olumsuz faktör kombinasyonu ile ilgileniyoruz. Bu, yükün kendisine ek olarak, eğilme momentinin de kolonlara eşit şekilde etki edeceği anlamına gelir. M = Ne o, ve bu an hesaplamalarda dikkate alınmalıdır. V Genel dava Stabilite testi aşağıdaki formül kullanılarak yapılabilir:

N = φRF - MF/W (2.1)

W- kesit modülü. Bu durumda, çatıdan gelen alt uç kolonlar için yükün şartlı olarak merkezi olarak uygulandığı kabul edilebilir ve eksantriklik sadece tavandan gelen yük tarafından yaratılacaktır. 20 cm eksantriklik ile

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

Böylece, çok büyük bir yük uygulama eksantrikliği ile bile, iki kattan fazla güvenlik marjına sahibiz.

Not: SNiP II-22-81 (1995) "Taş ve betonarme taş yapılar", taş yapıların özelliklerini dikkate alarak kesiti hesaplamak için farklı bir yöntem kullanılmasını önerir, ancak sonuç yaklaşık olarak aynı olacaktır, bu nedenle tarafından önerilen hesaplama yöntemi SNiP burada verilmez.