Labirint-perm.ru

Лабиринт Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет колонн кирпич стен

Расчёт на внецентренное сжатие простенка из керамического кирпича по нелинейной деформационной модели

Исходные данные

Материал – кирпич керамический на ц.п. растворе. Марка кирпича М125, марка раствора М100. Расчётное сопротивление кладки сжатию R=20.3943 кгс/см 2 , Rt=0.815773 кгс/см 2 , Ru=2*R=2*20.3943=40.7886 кгс/см 2 , Rtu=2*Rt=2*0.815773=1.631546 кгс/см 2 . Размеры простенка b=100 см, h=38 см. Высота простенка l=290 см. По результатам определения внутренних усилий в сечении простенка возникают следующие усилия: N=16.057 т, изгибающие моменты Мх=0.314 т*м, Му=0 т*м, поперечные силы, Qx=0 т, Qy=0.18 т; Изгибающий момент действует в направлении стороны h.

Определение деформационных характеристик кладки

Модуль деформации неармированной кладки при сжатии E=α*Ru=1000*40.7886=40788.6 кгс/см 2 .

Относительные деформации кладки при сжатии ε=R/E=20.3943/40788.6=0.0005

Относительные деформации для нелинейных расчётов

Определение предельных деформаций при сжатии

Модуль деформации неармированной кладки при растяжении Et=α*Rtu=1000*1.631546=1631.546 кгс/см 2 .

Относительные деформации кладки при растяжении εt=R/E=0.815773/1631.546=0.0005

Относительные деформации для нелинейных расчётов

Определение предельных деформаций при растяжении

Расчёт на внецентренное сжатие в плоскости изгиба

По п.7.7 Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле

A=b*h=3800 см 2 — площадь поперечного сечения простенка;

e0x=Mx/N=0.314/16.057=1.955533 см — эксцентриситет расчётной силы N относительно центра тяжести сечения;

ev=0 см — случайный эксцентриситет продольной силы, для несущих стен толщиной 25 см и более не учитывается.

Высота сжатой части сечения hcx=Ac/b=38 см;

Радиус инерции сжатой части сечения icx=0.289*hcx=0.289*38=10.982 см, λcx=l/icx=290/10.982=26.407, φcx=0.92910

αn
1000
λn210.96
λi26.4070.92910
λn+1280.92

Коэффициент продольного изгиба: φ1x=(φxcx)/2=(0.92910+0.92910)/2=0.9291

Коэффициент ω=1+(ex+ev)/h=1+(1.955533+0)/38=1.051461 — для кладки из керамического кирпича

Подставляя данные в формулу прочности простенка, получаем:

Какой вариант выбрать?

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

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

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

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

Главные преимущества

способы облицовки колонн

Несмотря на кажущуюся сложность, кирпичная облицовка колонн хороша тем, что здесь совершенно исключена подготовка поверхностного слоя. Зато есть другие этапы:

  1. Подготовительный период — это обязательное провешивание. В это время будут определяться верхние и нижние отметки. В расчет также берется предполагаемая прямолинейность — она вымеряется относительно первого ряда.
  2. Сам кирпич нужно укладывать рядами . Здесь главное правило — соблюсти вертикаль в углах и толщину самого шва.
  3. Есть еще один неоспоримый бонус в подобном мероприятии — материал можно класть как с гладкой, так и с колотой стороны. Это облегчает процесс укладки.
Читать еще:  Выставочный стенд для кирпича

Характеристика конструкций

Схема конструкции из кирпича.

Возведение конструкций жилого и общественного назначения подразделяется на категории в зависимости от отличительных характеристик:

  1. Архитектура постройки определяется степенью архитектурной нагруженности, наличием деталей, таких как колонны, пилястры, эркеры, карнизы. Различается простое и среднее архитектурное оформление, поэтому при простом оформлении потребуется дополнительно 20%, а при среднем – 30% из расчета общей площади стен. Расход при строительстве крупных деталей, таких как пилястры, лоджии и эркеры, включаются в общий объем необходимого материала, а мелкие детали высотой до 25 см не включаются в расход. Объем строительного сырья при возведении сводов и арок расчитывается из площади оснований, на которые опираются арки с учетом окружности. При простом архитектурном наполнении в полтора кирпича на 100 кв. м объем составит 40 куб. м. При двойной толщине – 53 куб. м, в 2,5 кирпича – 66 куб. м. При сложном оформлении в 2 кирпича объем составит 55 куб. м, а при толщине в 2,5 кирпича – 68 куб. м.
  2. Вид наружной отделки кладки – это может быть облицовка, под расшивку. Как правило для конструкций облегченного типа внешних и внутренних стен под расшивку швов объем работ определяется отдельно, не вычитая площади проемов.
  3. Тип возводимой конструкции – облегченная или сплошная конструкция.
  4. Вид постройки зависит от проекта строительства – стены, колонны, арки, столбы.
  5. Ширина кладки бывает 250, 380, 510, 640 мм и более.
  6. Высота стен предусматривает и конструктивную жесткость и соответствующую ширину. Определяется от основания, то есть от верхней границы фундамента до верхней границы последнего ряда.

Усиление производят в следующих случаях:

  • Реконструкция зданий
  • Надстройка этажей
  • Изменение назначения здания, нагрузок на перекрытия
  • Изменение конструктивной схемы, устройство проемов
  • Опирание новых балок или перекрытий.

Производить работы по усилению несущих стен необходимо по специально разработанному проекту. Как правило, предварительно устанавливается состояние конструкции путем обследования выбранных элементов строения. На основании поверочных расчетов определяется нагрузка, которую должна воспринимать усиленная конструкция, подбирается способ усиления опор и подбирается подходящая технология производства работ.

Продольный тип армирования кирпичной кладки

Продольное армирование кирпичной кладки используется для укрепления стен на боковые нагрузки и на изгиб. В этом случае, в продольные швы кладки укладываются стержни, реже используют кладочную сетку.

Расстояние между стержнями рассчитывается исходя из расположения стержней. При внешнем расположении, шаг стержней не должен превышать диаметр арматуры, более чем в 15 раз. А если стержни расположены внутри конструкции стен, то расстояние между ними не должно превышать диаметр арматуры в 25 раз.

Продольное армирование используется в кладке стен и перегородок.

Элементы усиления располагаются внутри конструкции и снаружи. Отдельные стержни, соединяются между собой сваркой. Если сварка не используется, то концы стержней загибаются в виде крюка и связываются вязальной проволокой. В таком случае, из стержней получается своеобразная сетка.

Читать еще:  Оформление стены гостиной кирпичом

Преимущество наружного способа — армирование возможно после укладки части стен.

Способы армирования их особенности выполнения

Начинающему строителю важно научиться разбираться в приемах усиления, выбираемых в зависимости от особенностей возводимой конструкции, а также действующих на неё нагрузок. Согласно этому показателю возможно использование таких вариантов:

  1. Поперечное усиление.
  2. Продольное армирование.
  3. Вертикальное упрочнение.

Независимо от выбранного способа усиления обязательно проводятся подготовительные операции. Они сводятся к подготовке всех востребованных материалов, а именно:

  • Мягкой проволоки, необходимой для вязки арматуры.
  • Металлических уголков.
  • Сетки с подходящими по типоразмеру ячейками.
  • Прямоугольных планок и прутков.
  • Стальных стержней.
  • Покрасочного состава по металлу.

К особенностям предстоящих операций относят допустимость применения только одного типа упрочняющих узлов. Использовать сетку одновременно со стержнями нежелательно. Рассмотрим подробнее, что представляет собой каждый из способов армирования кладки. Какие они имеют технологические особенности.

Поперечное усиление: функция и специфика выполнения

Это вид упрочнения востребован в ситуациях, когда возникает необходимость в противодействии поперечным растягивающим усилиям при сжатии кладки. Он используется при обустройстве наружных стен, перегородок, а также одиночных колонн.

Для этого варианта усиления допускается раздельное применение строительной арматуры, диаметром 3-8 мм, и сетками, которые отличаются формой ячеек, бывают:

  • Квадратной формы.
  • Прямоугольного вида.
  • В виде зигзага.

Для изготовления сеточной арматуры в первых 2-х случаях используется проволока толщиной 3-8 мм. Шаг для ячеек берется в зависимости от типоразмера прутка (от 3 до 12 см).

Сетка при данном виде усиления монтируется через каждые 5 рядов. В ситуации, когда используются стройматериалы большего размера и веса — через 4 рядка. Для армирования кладки из керамического камня, сетку следует укладывать через каждый 3-ий ряд. Концы сетки обязательно выводятся наружу на 2-3 мм, для контроля наличия усиления при ведении кладки. По завершении работ выступающие части обрезаются, либо штукатурятся.

Важный момент! Размер стыковки сетки между собой должен составлять не менее 15 см. При армировании кладки лицевого слоя, не менее 25 см.

Армирующая сетка может изготавливаться и в виде зигзагообразных ячеек, интервал между которыми составляет порядка 5-10 см. Его точное значение зависит от толщины прутков, которая редко превышает 5-8 мм. В соответствии с инструкцией по поперечному усилению сетка кладется через 2 ряда кирпичной кладки.

Обратите внимание! При расчете количества армирующей сетки для проведения работ, следует помнить, что она должна составлять не менее 1 % от объёма кладки столбов или простенков.

Для армирования лицевой кирпичной кладки, следует использовать сетку или арматуру изготовленную из стойких к коррозии материалов. Это может быть, сталь покрытая антикоррозионным материалом, или сетка из композитной арматуры, например базальтовая.

Продольный метод армирования кладки

Этот вариант усиления предполагает размещение арматуры в продольных швах и чаще всего применяется в сейсмоопасных регионах. Он рассчитан на значительные боковые нагрузки на разрыв при изгибе и внецентренном сжатии. Применяют для армирования тонких стен, перегородок и столбов с большой гибкостью, для восприятия динамических усилий.

В данном случае сетку применяют крайне редко, вместо нее берут арматурные стержни, диаметром не менее 8 мм, и хомуты диаметром 3-8 мм.

Читать еще:  Отделка стены под кирпич спальня

Данный вариант усиления кирпичной кладки, может выполняться, как внутри стены или колонны, так и снаружи. При наружном усилении шаг хомутов делается не более 15-ти диаметров продольного стержня, для внутреннего упрочнения шаг — не более 25 диаметров. Но в обоих случаях шаг хомутов не должен превышать 50 см. В местах стыковки продольных стержней, хомуты монтируются с шагом равным 10 диаметрам арматуры.

Если для усиления берется сетка, изготовленная из проволочек толщиной 3-8 мм – она укладывается в горизонтально расположенных швах с шагом около 40 см, и полностью утапливаются в швах с раствором.

Важная информация! Для кирпичной кладки рекомендуется использовать раствор марки не ниже М50.

При внутреннем армировании кирпичной кладки, арматура будет лучше защищена от внешних воздействий. При наружном усилении требуется выполнить устройство защитного слоя для арматуры. Толщина слоя для стен в помещениях с нормальной влажностью — минимум 15 мм, и 20 мм для простенков, столбов и перемычек. На открытом воздухе или в помещениях с повышенной влажностью на 10 мм больше, соответственно 25 мм, и 30 мм.

Вертикальный способ: роль и нюансы выполнения

Для вертикального армирования кирпичной кладки используются стальные прутки разной длины, располагаемые в толще стен с фиксированным шагом. При кладке столбов через определенное количество рядков специально устраиваются небольшие ниши, в которые позже вставляется арматура, а затем уже заливается бетонная смесь.

Главная задача вертикального армирования, как и продольного, это снятие растягивающих усилий в изгибаемых и вне центренносжатых конструкциях. Такой прием повышает прочностные характеристики колонны и сохраняет ее поперечного сечения. Для увеличения прочности колонны снаружи, используются стальные уголки, монтируемые по ее углам, сваренные между собой арматурой или стальной пластиной.

При этом типе упрочнении элементы используемой арматуры (это может быть типовая сетка или прутки толщиной порядка 10-16 мм) монтируются по вертикали. Особенность этого метода состоит в следующем:

  • выбранные элементы размещаются непосредственно в толще кирпичных конструкций (столбов или колонн);
  • для более крупных объектов указанный типоразмер прутьев увеличивается до 30 мм;
  • если требуется надежная связка кладки в горизонтальной плоскости – обычно используется угловой профиль необходимого сечения.

Помимо этого, требованиями предусматривается, чтобы при армировании особое внимание уделялось не только конфигурации ячеек, но и наличию выступов сетчатой структуры за срезы опорных колонн. Рекомендуется при самостоятельном изготовлении элементов усиления, из арматуры, использовать специальную вязальную проволоку вместо сварки.

Следует отметить! Для расчета размера сечения стальных стержней и их расположения в кладке рекомендуется обратиться к проектировщику.

Процедура армирования одним из рассмотренных выше способов обязательна к применению для любых строительных объектов. Ее использование обеспечивает равномерность распределения нагрузок на элементы строения, что существенно продляет сроки их эксплуатации. Перед самостоятельными работами по армированию конструкций обязательно изучение требований действующих строительных нормативов (СНиП, в частности) и приведенных в этом обзоре инструкций.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector