Bağımsız tasarım durumunda tuğla ev Tuğla işçiliğinin projeye dahil olan yüklere dayanıp dayanamayacağının hesaplanmasına acil ihtiyaç vardır. Pencere ve duvarların zayıflattığı duvar alanlarında özellikle ciddi bir durum ortaya çıkar. kapılar. Ağır yük olması durumunda bu alanlar dayanamayabilir ve tahrip olabilir.

İskelenin üstteki katların sıkıştırmasına karşı direncinin kesin olarak hesaplanması oldukça karmaşıktır ve burada yer alan formüllerle belirlenir. düzenleyici belge SNiP-2-22-81 (bundan sonra şu şekilde anılacaktır:<1>). Bir duvarın basınç dayanımına ilişkin mühendislik hesaplamaları, duvarın konfigürasyonu, basınç dayanımı, malzeme türünün dayanımı ve daha fazlası dahil olmak üzere birçok faktörü dikkate alır. Bununla birlikte, yaklaşık olarak "gözle", mukavemetin (ton cinsinden) duvarın genişliğine ve ayrıca tuğla ve harç markalarına bağlı olduğu gösterge tablolarını kullanarak duvarın sıkıştırmaya karşı direncini tahmin edebilirsiniz. Masa 2,8 m duvar yüksekliği için derlenmiştir.

Tuğla duvar mukavemeti tablosu, ton (örnek)

Duvar genişliğinin değeri belirtilen aralıkta ise minimum sayıya odaklanmak gerekir. Aynı zamanda, tabloların oldukça geniş bir aralıkta bir tuğla duvarın stabilitesini, yapısal mukavemetini ve sıkıştırmaya karşı direncini ayarlayabilen tüm faktörleri dikkate almadığı unutulmamalıdır.

Zaman açısından yükler geçici veya kalıcı olabilir.

Kalıcı:

• yapı elemanlarının ağırlığı (çitler, taşıyıcı ve diğer yapıların ağırlığı);
• toprak ve kaya basıncı;
• hidrostatik basınç.

Geçici:

• geçici yapıların ağırlığı;
• gelen yükler sabit sistemler ve ekipman;
• boru hatlarındaki basınç;
• depolanan ürün ve malzemelerden gelen yükler;
• iklimsel yükler (kar, buz, rüzgar vb.);
• ve diğerleri.

Yapıların yükünü analiz ederken toplam etkilerin hesaba katılması zorunludur. Aşağıda bir binanın birinci katının duvarlarındaki ana yüklerin hesaplanmasına bir örnek verilmiştir.

Tuğla işi yükü

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

Alçak katlı inşaat durumunda sorun büyük ölçüde basitleştirilir ve tasarım aşamasında belirli bir güvenlik marjı belirlenerek geçici yükün birçok faktörü ihmal edilebilir.

Ancak 3 veya daha fazla katlı yapıların inşası durumunda, her kattan gelen yüklerin toplamını, kuvvet uygulama açısını ve çok daha fazlasını dikkate alan özel formüller kullanılarak kapsamlı bir analiz yapılması gerekir. Bazı durumlarda duvarın sağlamlığı takviye ile sağlanır.

Yük hesaplama örneği

Bu örnekte 1. katın iskelelerindeki mevcut yüklerin analizi gösterilmektedir. Burada yalnızca çeşitli kaynaklardan gelen 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=64cm (0,64 m);
• Duvarın özgül ağırlığı (tuğla, harç, sıva) M = 18 kN/m3 (referans verilerinden alınan gösterge, tablo 19)<1>);
• Genişlik pencere açıklıklarıØ1=1,5 m;
• pencere açıklıklarının yüksekliği - B1=3 m;
• iskele kesiti 0,64*1,42 m (üstteki yapısal elemanların ağırlığının uygulandığı yüklü alan);
• zemin yüksekliği Islak=4,2 m (4200 mm):
• basınç 45 derecelik bir açıyla dağıtılır.

1. Yükün bir duvardan belirlenmesine bir örnek (sıva tabakası 2 cm)

Hst = (3-4Ш1В1)(h+0,02) Myf = (*3-4*3*1,5)* (0,02+0,64) *1,1 *18=0,447MN.

Yüklenen alanın genişliği P=Islak*H1/2-W/2=3*4.2/2.0-0.64/2.0=6 m

Nn =(30+3*215)*6 = 4,072MN

ND=(30+1,26+215*3)*6 = 4,094MN

H2=215*6 = 1,290MN,

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

1. Duvarların kendi ağırlığı

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

Toplam yük, binanın duvarlarında belirtilen yüklerin bir kombinasyonunun sonucu olacaktır; bunu hesaplamak için duvardan, ikinci katın zeminlerinden gelen yüklerin toplamı ve tasarlanan alanın ağırlığı gerçekleştirilir. ).

Yük ve yapısal mukavemet analizi şeması

Bir tuğla duvarın iskelesini hesaplamak için ihtiyacınız olacak:

• zeminin uzunluğu (aynı zamanda alanın yüksekliği) (Islak);
• kat sayısı (Sohbet);
• duvar kalınlığı (T);
• tuğla duvarın genişliği (W);
• duvar parametreleri (tuğla tipi, tuğla markası, harç markası);

1. Duvar alanı (P)

1. Tablo 15'e göre<1>a katsayısının (esneklik özelliği) belirlenmesi gerekir. Katsayı, tuğla ve harcın türüne ve markasına bağlıdır.
2. Esneklik endeksi (G)

1. Tablo 18'e göre a ve G göstergelerine bağlı olarak<1>f bükülme katsayısına bakmanız gerekir.
2. Sıkıştırılmış parçanın yüksekliğini bulma

burada e0 fazlalık göstergesidir.

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanını bulma

Pszh = P*(1-2 e0/T)

1. İskelenin sıkıştırılmış kısmının esnekliğinin belirlenmesi

Gszh=Veteriner/Vszh

1. Tabloya göre tespit. 18<1>fszh katsayısı, gszh ve a katsayısına dayalıdır.
2. Ortalama fsr katsayısının hesaplanması

Fsr=(f+fszh)/2

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

ω =1+e/T<1,45

1. Bölüme etki eden kuvvetin hesaplanması
2. Sürdürülebilirliğin tanımı

U=Kdv*fsr*R*Pszh* ω

Kdv – uzun vadeli maruz kalma katsayısı

R – duvar sıkıştırma direnci, Tablo 2'den belirlenebilir<1>, MPa cinsinden

1. Uzlaşma

Duvarın gücünü hesaplamaya bir örnek

— Islak — 3,3 m

— Sohbet — 2

— T — 640 mm

— G — 1300 mm

- duvar parametreleri (plastik presleme ile yapılan kil tuğla, çimento-kum harcı, tuğla kalitesi - 100, harç kalitesi - 50)

1. Alan (P)

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

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

1. Esneklik (G)

G =3,3/0,64=5,156

1. Bükülme katsayısı (Tablo 18<1>).

1. Sıkıştırılmış parçanın yüksekliği

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

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanı

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

1. Sıkıştırılmış parçanın esnekliği

Gsj=3,3/0,55=6

1. fsj=0,96
2. FSR hesaplaması

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

1. Tabloya göre 19<1>

ω =1+0,045/0,64=1,07<1,45

Etkin yükü belirlemek için binanın tasarlanan alanını etkileyen tüm yapı elemanlarının ağırlığının hesaplanması gerekir.

1. Sürdürülebilirliğin tanımı

Y=1*0,97*1,5*0,715*1,07=1,113 MN

1. Uzlaşma

Koşul yerine getirildi, duvarın gücü ve elemanlarının gücü yeterli

Yetersiz duvar direnci

Duvarların hesaplanan basınç dayanımı yetersizse ne yapmalı? Bu durumda duvarın takviye ile güçlendirilmesi gerekir. Aşağıda, yetersiz basınç direncine sahip bir yapının gerekli modernizasyonunun analizine bir örnek verilmiştir.

Kolaylık sağlamak için tablo verilerini kullanabilirsiniz.

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

Mukavemetteki artış yaklaşık %40'tır. Tipik olarak bu sıkıştırma direnci yeterlidir. Kullanılan yapıyı güçlendirme yöntemine göre mukavemet özelliklerindeki değişimi hesaplayarak detaylı bir analiz yapmak daha iyidir.

Aşağıda böyle bir hesaplamanın bir örneği verilmiştir

İskele takviyesi hesaplama örneği

Başlangıç ​​verileri – önceki örneğe bakın.

• zemin yüksekliği - 3,3 m;
• duvar kalınlığı – 0,640 m;
• duvar genişliği 1.300 m;
• duvar işçiliğinin tipik özellikleri (tuğla tipi - preslenerek yapılan kil tuğlalar, harç tipi - kumlu çimento, tuğla markası - 100, harç - 50)

Bu durumda У>=Н koşulu sağlanmaz (1.113<1,5).

Basma direncinin ve yapısal mukavemetin arttırılması gerekmektedir.

Kazanmak

k=U1/U=1,5/1,113=1,348,

onlar. yapısal mukavemetin %34,8 arttırılması gerekmektedir.

Betonarme çerçeve ile güçlendirme

Takviye, 0,060 m kalınlığında dikey çubuklar 0,340 m2, 0,150 m aralıklı 0,0283 m2 kelepçeler kullanılarak B15 beton çerçeve kullanılarak gerçekleştirilir.

Güçlendirilmiş yapının kesit boyutları:

Ø1=1300+2*60=1,42

T_1=640+2*60=0,76

Bu tür göstergelerle У>=Н koşulu sağlanır. Sıkıştırma direnci ve yapısal mukavemet yeterlidir.

Rijit yapısal tasarıma sahip bir binanın duvar bölümünün hesaplanan yük taşıma kapasitesinin belirlenmesi gerekmektedir*

Sert yapısal tasarıma sahip bir binanın taşıyıcı duvarının bir bölümünün yük taşıma kapasitesinin hesaplanması.

Dikdörtgen kesitli bir duvarın bir bölümüne hesaplanmış bir boyuna kuvvet uygulanır. N= 165 kN (16,5 tf), uzun süreli yüklerden N G= 150 kN (15 tf), kısa süreli N st= 15 kN (1,5 tf). Kesit ölçüsü 0,40x1,00 m, taban yüksekliği 3 m olup, duvarın alt ve üst destekleri menteşeli ve sabittir. Duvar, M50 tasarım sınıfı harç kullanılarak M50 tasarım sınıfına sahip dört katmanlı bloklardan tasarlanmıştır.

Yaz koşullarında bina inşa ederken kat yüksekliğinin ortasında yer alan duvar elemanının taşıma kapasitesinin kontrol edilmesi gerekmektedir.

Madde uyarınca 0,40 m kalınlığındaki taşıyıcı duvarlarda rastgele dışmerkezlik dikkate alınmamalıdır. Hesaplamayı formülü kullanarak yapıyoruz

N ≤ M G  R.A.  ,

Nerede N- tasarım boyuna kuvveti.

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

Eleman kesit alanı

A= 0,40 ∙ 1,0 = 0,40m.

Duvarın tasarım basınç dayanımı R bu Tavsiyelerin Tablo 1'ine göre, çalışma koşulları katsayısı dikkate alınarak  İle= 0,8, paragrafa bakınız, eşittir

R= 9,2-0,8 = 7,36 kgf/cm2 (0,736 MPa).

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

Çizime göre elemanın tahmini uzunluğu, s'ye eşittir.

ben 0 = Η = Zm.

Elemanın esnekliği

.

Duvarın elastik özellikleri  Bu “Tavsiyelere” göre kabul edilen değer şuna eşittir:

Burkulma katsayısı  tablodan belirlenir.

40 cm duvar kalınlığı ile 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 tasarım yük taşıma kapasitesi N cc eşit

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

Tasarım boyuna kuvveti N az N cc :

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

Bu nedenle duvar, yük taşıma kapasitesi gereksinimlerini karşılar.

II dört katmanlı termal açıdan verimli bloklardan yapılmış bina duvarlarının ısı transfer direncinin hesaplanmasına ilişkin örnek

Örnek. Dört katmanlı termal olarak verimli bloklardan yapılmış 400 mm kalınlığındaki bir duvarın ısı transfer direncini belirleyin. Oda tarafındaki duvarın iç yüzeyi alçıpan levhalarla kaplanmıştır.

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

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

İç katman - genişletilmiş kil beton 150 mm kalınlıkta, yoğunluk 1800 kg/m3 -  = 0,92 W/m ∙ 0 C;

Dış katman - 80 mm kalınlığında gözenekli genişletilmiş kil beton, yoğunluk 1800 kg/m3 -  = 0,92 W/m ∙ 0 C;

Isı yalıtım katmanı - polistiren 170 mm kalınlığında,  - 0,05 W/m ∙ 0 C;

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

Dış duvarın azaltılmış ısı transfer direnci, binada en çok tekrarlanan ana yapı elemanı temel alınarak hesaplanır. Bina duvarının ana yapı elemanı ile tasarımı Şekil 2, 3'te gösterilmektedir. Duvarın gerekli azaltılmış ısı transfer direnci, enerjiye dayalı olarak SNiP 23-02-2003 “Binaların termal koruması” uyarınca belirlenir. konut binaları için tablo 1b*'ye göre tasarruf koşulları.

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

GSOP = (20 + 3,6)∙213 = 5027 derece. günler

Toplam ısı transfer direnci R O benimsenen duvar tasarımı formülle belirlenir

,(1)

Nerede Ve - Duvarın iç ve dış yüzeyinin ısı transfer katsayıları,

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

sırasıyla;

R 1 ,R 2 ...R N- bireysel blok yapı katmanlarının termal direnci

 N- katman kalınlığı (m);

 N- katmanın ısı iletkenlik katsayısı (W/m 2 ∙ 0 C)

= 3,16 m2 ∙ 0 C/W.

Duvarın azaltılmış ısı transfer direncini belirleyin R O sıvasız iç katman.

R O =
= 0,115 + 0,163 + 3,4 + 0,087 + 0,043 = 3,808 m2 ∙ 0 C/W.

Oda tarafında alçıpan levhalardan oluşan bir iç sıva tabakası kullanılması gerekiyorsa, duvarın ısı transfer direnci bir o kadar artar.

R adet =
= 0,571 m 2 ∙ 0 C/W.

Duvarın ısıl direnci

R O= 3,808 + 0,571 = 4,379 m2 ∙ 0 C/W.

Böylece, 400 mm kalınlığında dört katmanlı ısı verimli bloklardan ve toplam kalınlığı 412 mm olan 12 mm kalınlığında alçıpan levhalardan oluşan bir iç sıva katmanından oluşan bir dış duvarın tasarımı, 4,38 m2'ye eşit azaltılmış bir ısı transfer direncine sahiptir. 0 C/W olup, Moskova ve Moskova bölgesinin iklim koşullarındaki binaların dış kaplama yapılarının ısı yalıtım özelliklerine ilişkin gereksinimleri karşılar.

V.V. Gabrusenko

Tasarım standartları (SNiP II-22-81), grup I duvarcılık için minimum taşıyıcı taş duvar kalınlığının zemin yüksekliğinin 1/20 ila 1/25'i arasında alınmasına izin verir. 5 m'ye kadar zemin yüksekliğinde bu kısıtlamalar çok iyi uyuyor tuğla duvar yalnızca 250 mm kalınlığında (1 tuğla), tasarımcıların özellikle son zamanlarda kullandığı şey budur.

Biçimsel gereklilikler açısından bakıldığında, tasarımcılar tamamen yasal bir temelde hareket eder ve birisinin niyetlerine müdahale etmeye çalıştığında şiddetle direnir.

Bu arada, ince duvarlar tasarım özelliklerinden her türlü sapmaya en güçlü şekilde tepki verir. Üstelik İşin Üretimi ve Kabulü Standartları (SNiP 3.03.01-87) tarafından resmi olarak izin verilenler bile. Bunlar şunları içerir: eksenlerin yer değiştirmesi (10 mm), kalınlık (15 mm) nedeniyle duvarların sapması, bir katın dikeyden sapması (10 mm), zemin döşeme desteklerinin planda yer değiştirmesi (6...8 mm) ), vesaire.

Tavandan itibaren 10 kPa'lık bir tasarım yükü taşıyan, 3,5 m yüksekliğinde ve 250 mm kalınlığında, 75 dereceli harç üzerine 100 dereceli tuğladan yapılmış bir iç duvar (6 m açıklığa sahip döşemeler) örneğini kullanarak bu sapmaların neye yol açtığını düşünelim. her iki tarafta) ve üstteki duvarların ağırlığı. Duvar merkezi sıkıştırma için tasarlanmıştır. SNiP II-22-81'e göre belirlenen hesaplanan yük taşıma kapasitesi 309 kN/m'dir.

Alt duvarın eksenden 10 mm sola, üst duvarın ise 10 mm sağa kaydırıldığını varsayalım (şekil). Ayrıca döşeme plakaları eksenin 6 mm sağına kaydırılmıştır. Yani yerden gelen yük N 1= 60 kN/m 16 mm dışmerkezlik ile uygulanır ve yük üstteki duvardan gelir N 2- 20 mm'lik bir eksantriklik ile, sonucun eksantrikliği 19 mm olacaktır. Böyle bir dışmerkezlilik ile duvarın taşıma kapasitesi 264 kN/m'ye düşecektir. %15 oranında. Ve bu sadece iki sapmanın varlığında ve sapmaların Standartların izin verdiği değerleri aşmaması koşuluyla gerçekleşir.

Buraya geçici bir yük ile zeminlerin asimetrik yüklemesini (sağda soldan daha fazla) ve inşaatçıların kendilerine izin verdiği "toleransları" eklersek - yatay dikişlerin kalınlaşması, geleneksel olarak dikey dikişlerin yetersiz doldurulması, düşük kaliteli pansuman , yüzeyin eğriliği veya eğimi, çözeltinin "yenilenmesi", aşırı yarım kullanımı vb. gibi durumlarda yük taşıma kapasitesi en az %20...30 oranında azalabilir. Sonuç olarak, duvardaki aşırı yük %50...60'ı aşacak ve bunun ötesinde geri dönüşü olmayan bir yıkım süreci başlayacak. Bu süreç her zaman hemen ortaya çıkmaz, bazen de inşaatın tamamlanmasından yıllar sonra ortaya çıkar. Ayrıca, elemanların kesiti (kalınlığı) ne kadar küçük olursa, aşırı yüklerin olumsuz etkisi o kadar güçlü olur, çünkü kalınlık azaldıkça, plastik deformasyonlar nedeniyle kesitte gerilimin yeniden dağıtılması olasılığı da akılda tutulmalıdır. duvar işçiliği azalır.

Temellerin düzensiz deformasyonlarını (toprağın ıslanması nedeniyle) eklersek, temel tabanının dönmesi, dış duvarların iç taşıyıcı duvarlara "asılması", çatlak oluşumu ve azalma ile dolu istikrar, o zaman sadece aşırı yüklenmeden değil, ani bir çöküşten bahsediyoruz.

İnce duvarların savunucuları, tüm bunların çok büyük kusurlar ve istenmeyen sapmalar kombinasyonunu gerektirdiğini iddia edebilir. Onlara cevap verelim: İnşaattaki kazaların ve felaketlerin büyük çoğunluğu, tam olarak birkaç olumsuz faktörün tek bir yerde ve aynı zamanda toplandığı zaman meydana gelir - bu durumda bunlardan "çok fazla" yoktur.

Sonuçlar

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

Bu gereklilik, geliştirilmesi ihtiyacı çoktan gecikmiş olan bina yapılarının ve binaların tasarımına ilişkin gelecekteki Bölgesel Standartlara dahil edilmelidir. Bu arada tasarımcılara yalnızca kalınlığı 1,5 tuğladan az olan taşıyıcı duvarlar kullanmaktan kaçınmalarını önerebiliriz.

Tuğla oldukça dayanıklı bir yapı malzemesidir, özellikle sağlam olanlar ve 2-3 katlı evler inşa ederken sıradan seramik tuğlalardan yapılmış duvarlar genellikle ek hesaplamalar gerektirmez. Ancak durumlar farklıdır, örneğin ikinci katında teraslı iki katlı bir ev planlanmaktadır. Terasın metal kirişlerinin de dayanacağı metal traverslerin, 3 metre yüksekliğindeki içi boş tuğlalardan yapılmış tuğla sütunlar üzerinde desteklenmesi planlanmakta olup, üzerinde çatının dayanacağı 3 m yüksekliğinde sütunlar bulunacaktır:

Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: Gerekli mukavemeti ve stabiliteyi sağlayacak kolonların minimum kesiti nedir? Tabii ki, kil tuğlalardan sütunların ve hatta bir evin duvarlarının döşenmesi fikri, sütunun özü olan tuğla duvarların, iskelelerin, sütunların hesaplamalarının yeni ve tüm olası yönlerinden uzaktır. , SNiP II-22-81 (1995) "Taş ve güçlendirilmiş taş yapılar" belgesinde yeterince ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Hesaplamalar yapılırken kılavuz olarak kullanılması gereken bu düzenleyici belgedir. Aşağıdaki hesaplama, belirtilen SNiP'nin kullanılmasına ilişkin bir örnekten başka bir şey değildir.

Kolonların mukavemetini ve stabilitesini belirlemek için, oldukça fazla sayıda başlangıç ​​​​verisine sahip olmanız gerekir; örneğin: mukavemet açısından tuğla markası, kolonlardaki enine çubukların destek alanı, kolonlardaki yük , kolonun kesit alanı ve bunların hiçbiri tasarım aşamasında bilinmiyorsa, aşağıdaki gibi ilerleyebilirsiniz:

merkezi sıkıştırmalı

Tasarlandı: Teras ölçüleri 5x8 m. Kesitleri 0.25x0.25 m olan kaplama tuğladan yapılmış üç sütun (biri ortada, ikisi kenarlarda). Sütunların eksenleri arasındaki mesafe 4 m'dir. tuğla M75'tir.

Bu tasarım şemasında maksimum yük orta alt sütunda olacaktır. Güç için güvenmeniz gereken şey budur. Kolona binen yük, inşaat alanı başta olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Örneğin, St. Petersburg'da çatıdaki kar yükü 180 kg/m2, Rostov-on-Don'da ise 80 kg/m2'dir. Çatının kendi ağırlığı olan 50-75 kg/m² dikkate alındığında, Puşkin, Leningrad bölgesi 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 insanlardan, mobilyalardan vb. gelen mevcut yükler henüz bilinmediğinden, betonarme döşeme tam olarak planlanmadığından, zeminin ahşap olacağı ve kenarları ayrı ayrı yatacağı varsayılmıştır. tahtalar, daha sonra terastan gelen yükü hesaplamak için 600 kg/m²'lik düzgün dağıtılmış bir yükü kabul edebilirsiniz, o zaman terastan merkezi kolona etki eden konsantre kuvvet şöyle olacaktır:

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

3 m uzunluğundaki sütunların ölü ağırlığı:

Sütundan N = 1500 3 0,38 0,38 = 649,8 kg veya 0,65 ton

Böylece, kolonun temele yakın kısmındaki orta alt kolondaki toplam yük şöyle olacaktır:

N devir ile = 3000 + 6000 + 2 650 = 10300 kg veya 10,3 ton

Ancak, bu durumda kışın maksimum kardan kaynaklanan geçici yük ile yazın maksimum geçici zemin yükünün aynı anda uygulanması ihtimalinin çok yüksek olmadığı dikkate alınabilir. Onlar. bu yüklerin toplamı 0,9'luk bir olasılık katsayısı ile çarpılabilir, o zaman:

N devir ile = (3000 + 6000) 0,9 + 2 650 = 9400 kg veya 9,4 ton

Dış kolonlardaki tasarım yükü neredeyse iki kat daha az olacaktır:

N cr = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 kg veya 5,8 ton

2. Gücün belirlenmesi tuğla işi.

M75 tuğla kalitesi, tuğlanın 75 kgf/cm2'lik bir yüke dayanması gerektiği anlamına gelir; ancak tuğlanın mukavemeti ile tuğlanın mukavemeti iki farklı şeydir. Aşağıdaki tablo bunu anlamanıza yardımcı olacaktır:

Tablo 1. Tuğla için basınç dayanımları tasarlayın

Ama hepsi bu değil. Aynı SNiP II-22-81 (1995) madde 3.11 a), 0,3 m²'den küçük sütun ve iskele alanı için tasarım direncinin değerini çalışma koşulları katsayısı ile çarpmanızı tavsiye eder. γs =0,8. Ve sütunumuzun kesit alanı 0,25x0,25 = 0,0625 m² olduğundan bu öneriyi kullanmak zorunda kalacağız. Gördüğünüz gibi M75 sınıfı tuğla için M100 yığma harcı kullanıldığında bile duvarın mukavemeti 15 kgf/cm2'yi aşmayacaktır. Sonuç olarak kolonumuz için hesaplanan direnç 15·0,8 = 12 kg/cm² olacaktır, bu durumda maksimum basınç gerilimi şu şekilde olacaktır:

10300/625 = 16,48 kg/cm&destek2 > R = 12 kgf/cm&destek2

Bu nedenle, kolonun gerekli mukavemetini sağlamak için, ya daha yüksek mukavemete sahip bir tuğlanın, örneğin M150'nin kullanılması (M100 harç kalitesi için hesaplanan basınç direnci 22.0.8 = 17.6 kg/cm² olacaktır) ya da kolonun enine kesiti veya duvarın enine takviyesinin kullanılması. Şimdilik daha dayanıklı kaplama tuğlaları kullanmaya odaklanalım.

3. Bir tuğla kolonun stabilitesinin belirlenmesi.

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

N ≤ mg φRF (1.1)

m g- uzun vadeli yükün etkisini dikkate alan katsayı. Bu durumda nispeten şanslıydık, çünkü bölümün zirvesindeydik. H≤ 30 cm ise bu katsayının değeri 1'e eşit alınabilir.

φ - kolonun esnekliğine bağlı olarak burkulma katsayısı λ . Bu katsayıyı belirlemek için sütunun tahmini uzunluğunu bilmeniz gerekir. ben O ve her zaman sütunun yüksekliğiyle çakışmaz. Bir yapının tasarım uzunluğunu belirlemenin incelikleri burada ana hatlarıyla belirtilmemiştir, yalnızca SNiP II-22-81 (1995) madde 4.3'e göre: “Duvarların ve sütunların hesaplanan yükseklikleri ben O burkulma katsayılarını belirlerken φ yatay desteklerde desteklenmesi koşullarına bağlı olarak aşağıdakiler yapılmalıdır:

a) sabit menteşeli desteklerle ben o = N;

b) elastik üst destekli ve alt desteğinde sert sıkıştırmalı: 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 bölümleri olan yapılar için - gerçek sıkışma derecesi dikkate alınarak, ancak daha az değil ben o = 0,8N, Nerede N- betonarme yatay desteklerle zeminler veya diğer yatay destekler arasındaki mesafe, aralarındaki net mesafe."

İlk bakışta hesaplama şemamızın b) noktasının koşullarını sağladığı düşünülebilir. yani alabilirsin ben o = 1,25H = 1,25 3 = 3,75 metre veya 375 cm. Ancak bu değeri ancak alt desteğin gerçekten sert olduğu durumlarda güvenle kullanabiliriz. Temel üzerine döşenen bir çatı keçesi su yalıtımı tabakası üzerine bir tuğla sütun döşenirse, böyle bir desteğin sert bir şekilde kenetlenmek yerine menteşeli olduğu düşünülmelidir. Ve bu durumda, duvarın düzlemine paralel bir düzlemdeki tasarımımız geometrik olarak değişkendir, çünkü zemin yapısı (ayrı ayrı uzanan levhalar) belirtilen düzlemde yeterli sağlamlık sağlamamaktadır. Bu durumdan çıkmanın 4 olası yolu vardır:

1. Temelde farklı bir tasarım şeması uygulayın, Örneğin - metal sütunlar zemin kirişlerinin kaynaklanacağı temele sağlam bir şekilde gömülürse, estetik nedenlerden dolayı metal sütunlar, tüm yük metal tarafından taşınacağından herhangi bir markanın kaplama tuğlası ile kaplanabilir. Bu durumda metal kolonların hesaplanması gerektiği doğrudur ancak hesaplanan uzunluk alınabilir. ben o = 1,25H.

2. Başka bir örtüşme yapörneğin levha malzemeleri bu durumda kolonun hem üst hem de alt desteklerini mafsallı olarak değerlendirmemize olanak tanıyacaktır. ben o = H.

3. Sertleştirici bir diyafram yapın duvar düzlemine paralel bir düzlemde. Örneğin, kenarlar boyunca sütunları değil iskeleleri yerleştirin. Bu aynı zamanda kolonun hem üst hem de alt desteklerini mafsallı olarak değerlendirmemize olanak sağlayacaktır, ancak bu durumda diyaframın sertliğini ayrıca hesaplamak gerekir.

4. Yukarıdaki seçenekleri göz ardı edin ve sütunları sert bir alt desteğe sahip bağımsız olarak hesaplayın; ben o = 2H. Sonuçta eski Yunanlılar, (tuğladan yapılmasa da) sütunlarını, malzemelerin dayanıklılığı hakkında hiçbir bilgi sahibi olmadan, metal ankrajlar kullanmadan ve hatta bu kadar özenle yazılmış olarak inşa ettiler. bina kodları O günlerde hiçbir kural yoktu, ancak bazı sütunlar günümüze kadar ayakta kalmıştır.

Artık kolonun tasarım uzunluğunu bilerek esneklik katsayısını belirleyebilirsiniz:

λ H = ben O /H (1.2) veya

λ Ben = ben O (1.3)

H- kolon bölümünün yüksekliği veya genişliği ve Ben- eylemsizlik yarıçapı.

Dönme yarıçapını belirlemek prensipte zor değildir; kesitin atalet momentini kesit alanına bölmeniz ve ardından sonuçtan çıkarmanız gerekir. karekök ancak bu durumda buna çok fazla ihtiyaç yok. Böylece λ h = 2 300/25 = 24.

Artık esneklik katsayısının değerini bilerek, sonunda burulma katsayısını tablodan belirleyebilirsiniz:

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

Bu durumda duvarın elastik özellikleri α tabloya göre belirlenir:

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

Sonuç olarak, boyuna bükülme katsayısının değeri yaklaşık 0,6 olacaktır (elastik karakteristik değer ile) α = 1200, paragraf 6'ya göre). Daha sonra nihai yük merkezi sütunda şöyle olacaktır:

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

Bu, benimsenen 25x25 cm'lik kesitin alt merkezi merkezi olarak sıkıştırılmış sütunun stabilitesini sağlamak için yeterli olmadığı anlamına gelir. Stabiliteyi arttırmak için kolonun kesitini arttırmak en uygunudur. Örneğin, 0,38 x 0,38 m ölçülerinde bir buçuk tuğladan oluşan içi boşluklu bir sütun döşerseniz, o zaman sütunun kesit alanı yalnızca 0,13 m veya 1300 cm'ye çıkmakla kalmayacak, aynı zamanda kolonun eylemsizlik yarıçapı da artacaktır Ben= 11,45 cm. Daha sonra λi = 600/11,45 = 52,4 ve katsayı değeri φ = 0,8. Bu durumda merkezi kolondaki maksimum yük şöyle olacaktır:

N r = m g φγ RF = 1 0,8 0,8 22 1300 = 18304 kg ile > N devir = 9400 kg ile

Bu, 38x38 cm'lik bir kesitin alt merkezi merkezi olarak sıkıştırılmış sütunun stabilitesini sağlamak için yeterli olduğu ve hatta tuğlanın kalitesini düşürmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Örneğin, başlangıçta benimsenen M75 kalitesiyle maksimum yük şöyle olacaktır:

N р = m g φγ RF = 1 0,8 0,8 12 1300 = 9984 kg ile > N devir = 9400 kg ile

Hepsi bu kadar gibi görünüyor, ancak bir ayrıntıyı daha dikkate almanız önerilir. Bu durumda, temel şeridini sütunlu (her sütun için ayrı ayrı) yerine (üç sütunun tümü için birleştirilmiş) yapmak daha iyidir, aksi takdirde temelin küçük bir çökmesi bile sütun gövdesinde ek gerilimlere yol açacaktır ve bu olabilir. yıkıma yol açar. Yukarıdakilerin tümü dikkate alındığında, kolonun en uygun kesiti 0,51x0,51 m olacaktır ve estetik açıdan böyle bir kesit optimaldir. Bu tür kolonların kesit alanı 2601 cm2 olacaktır.

Stabilite için bir tuğla kolonun hesaplanmasına bir örnek
eksantrik sıkıştırmalı

Tasarlanan evdeki dış sütunlar, çapraz çubuklar yalnızca bir tarafa dayanacağından merkezi olarak sıkıştırılmayacaktır. Ve enine çubuklar tüm sütunun üzerine döşense bile, yine de enine çubukların sapması nedeniyle zeminden ve çatıdan gelen yük, sütun bölümünün ortasında olmayan dış sütunlara aktarılacaktır. Bu yükün sonucunun tam olarak nereye iletileceği, destekler üzerindeki çapraz çubukların eğim açısına, çapraz çubukların ve kolonların elastik modüllerine ve bir dizi başka faktöre bağlıdır. Bu yer değiştirmeye eo yük uygulamasının dışmerkezliği denir. Bu durumda, zeminden kolonlara gelen yükün kolonun kenarına mümkün olduğunca yakın aktarılacağı en olumsuz faktör kombinasyonuyla ilgileniyoruz. Bu, yükün kendisine ek olarak kolonların da eşit bir bükülme momentine maruz kalacağı anlamına gelir. M = Hayır ve hesaplanırken bu nokta dikkate alınmalıdır. İÇİNDE genel durum Stabilite testi aşağıdaki formül kullanılarak gerçekleştirilebilir:

N = φRF - MF/W (2.1)

W- bölüm direnç momenti. Bu durumda, çatının en dıştaki alt sütunlarına yönelik yükün şartlı olarak merkezi olarak uygulandığı düşünülebilir ve eksantriklik yalnızca zeminden gelen yük tarafından yaratılacaktır. 20 cm eksantriklikte

N р = φRF - MF/W =1 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 dışmerkezlik yük uygulamasında bile iki kattan fazla güvenlik marjına sahip oluyoruz.

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