Proračun zidova u ciglenoj zgradi. Stambena kuća varijabilnog broja spratova na ulici. Yaroslavskaya

Tokom gradnje country house  Mnogi majstori neće samo razmišljati o tome koju ciglu odabrati i konstrukciju potpornih zidova, već io tome kako odrediti debljinu zida od opeke kako bi ispravno izračunali potrošnju materijala za izgradnju kuće.

Debljina zida

Važno je znati da odabirom čvrste ili šuplje opeke, širina zidova kuće može biti različita. Dakle, izračun potrebna cigla  će se jako razlikovati. Opeka korpulent ima visoku izdržljivost, ali na toplotno-izolacionim svojstvima poprima mnoge druge građevinske materijale.

Na primer, za spoljnu temperaturu od 30 ° C, zidovi čvrste ciglene kuće su postavljeni na 64 centimetra (2,5 cigle). Dok je za istu temperaturu debljina zida drvene šipke  jednaka 16-18 centimetara.

Stoga, kako bi se smanjila ukupna potrošnja opeke, smanjiti opterećenje temelja, kao i smanjiti masu zidova, šuplje (prorezane ili perforirane) cigle ili čvrste, ali uz formiranje šupljina se često koriste. Plus, koriste sve vrste materijali za toplotnu izolaciju, kao i efektivne žbuke i zatrpavanja.

Kao što je već spomenuto, ekonomski je nepotrebno koristiti zidane konstrukcije, koje su izrađene od čvrste opeke. Na primer, za trosobnu kuću debljine zida od 64 centimetra, potrebno je oko 25 hiljada cigli ukupne težine 80-100 tona. Naravno, ovo je približna kalkulacija, ali brojka, posebno izražena u tonama, je zapanjujuća.

A ovo je samo za vanjske zidove. A ako uzmemo u obzir volumen potreban za pregrade, onda se kuća zapravo pretvara u skladište od cigle sa prilično glomaznom podlogom.

Također je važno uzeti u obzir da zidovi od opeke imaju dovoljno veliku toplinsku inerciju. To znači da vam treba dovoljno vremena da se zagreju i ohlade. A što je deblji zid, više vremena je potrebno za grijanje. To jest, temperatura u prostoriji se malo mijenja tokom dana. Zato za cigla kućaIzgrađena od visoko kvalitetne cigle, potrebno je pravilno izračunati sistem grijanja.

Polaganje cigli

Ovo je veliki plus. zidovi od cigle. Međutim, takva toplotna inercija nije uvijek povoljna za vuču koja se može koristiti sezonski. Zamrznuti zidovi u zemlji će se zagrijati dugo vremena. I nagle promjene temperature često dovode do kondenzacije unutar prostorije. Stoga, po pravilu, takve kuće oblažu daske.

Dakle, hajde da pređemo na to pitanje, kako izračunati debljinu zida od cigle u zavisnosti od određene vrste cigle? Proračun nije teško napraviti, jer postoji posebna tabela u kojoj se, u zavisnosti od vrste opeke, strukture zida i temperature vazduha, određuje odgovarajuća debljina zidova kuće.

Različiti zidovi od cigle će odrediti debljinu u njima ispod. U sažetoj šemi.

Obična glina, silikatna i čvrsta opeka

Za kontinuirano zidanje sa unutrašnjim malterom

• Za temperaturu zraka 4S - debljina zida 30 cm;
• Na temperaturi od -5 ° C - debljina zida od 25 cm;
• Na temperaturi od -10 ° C - 38 cm;
• Na temperaturi od -20 ° C - 51 cm;
• Na temperaturi od -30 ° C - 64 cm.

Opeka sa slojem vazduha

• Za temperaturu zraka od -20 ° C (-30 ° C) - debljina zida 42 cm;
• Za temperaturu zraka od -30 ° C (-40 ° C) - debljina zida 55 cm;
• Za temperaturu zraka -40 ° C (-50 ° S) - debljina zida 68 cm;

Masivni zid sa vanjskom izolacijom ploče debljine 5 centimetara i unutarnjim žbukom

• Za temperaturu zraka od -20 ° C (-30 ° S) - debljina zida je 25 cm;
• Za temperaturu zraka od -30 ° C (-40 ° S) - debljina zida je 38 cm;
• Za temperaturu zraka -40 ° C (-50 ° C) - 51 cm;

Masivni zid sa unutrašnjim izolacionim pločama, termoizolacionim, debljine 10 cm

• Za temperaturu zraka od -20 ° C (-25 ° S) - debljina zida je 25 cm;
• Za temperaturu zraka od -30 ° C (-35 ° S) - debljina zida je 38 cm;
• Za temperaturu zraka od -40 ° C (-50 ° S) - 51 cm.

Minsko zidanje sa mineralnom zatrpavanjem sa masom od 1400 kg / m3 i unutrašnjim malterom

• Za temperaturu od -10 ° C (-20 ° C) - 38 cm;
• Za temperaturu od -25 ° C (-35 ° C) - 51 cm;
• Za temperaturu od -35 ° C (-50 ° C) - 64 cm.

Šuplja opeka od gline

Brick fence

• Polaganje sa unutrašnjim i spoljnim malterom, kao i sa vazdušnim otvorom od 5 centimetara. Za temperaturu zraka -15 ° C (-25 ° S) - 29 cm, za temperaturu zraka -25 ° C (-35 ° S) - 42 cm, za temperaturu zraka -40 ° C (-50 ° S) - 55 cm ;
• Polaganje čvrsto sa unutrašnji malter. Za temperaturu zraka -10 ° C - 25 cm, za temperaturu zraka -20 ° C - 38 cm, za temperaturu zraka -35 ° C - 51 cm.

Debljina zidova u centimetrima je naznačena uzimajući u obzir vertikalne spojeve, čija je debljina 1 centimetar. Horizontalni spojevi su također izrađeni debljine 1 cm ako se u otopinu dodaju glina i kreč. Ako nema aditiva, onda je debljina horizontalnih šavova 1,2 centimetra. Najveća debljina šavova je 1,5 cm, a najmanje 0,8 cm.

U izgradnji zidova od opeke često se koriste cementno-glineni, cementno-krečni i cementno-pješčani malteri. Potonji je vrlo čvrst i izdržljiv, pa mu se dodaje tijesto od gline i vapna (za plastičnost).

Vapnena pasta priprema se gašenjem pojedinačnih komada vapna u kreativnoj jami sa vodom. Zatim se ostavi 2 nedelje. Glineno tijesto se priprema namakanjem gline u vodi 3-5 dana.

Polaganje zidova od cigle sa slojem

Nakon potpune dezintegracije se temeljito izmiješa sa vodom i filtrira. Ostaci vode se stapaju. Ovo testo se može čuvati dugo vremena. Solution for zidanje  pripremiti prije početka rada. Preporučuje se da se koristi u naredna dva sata (ne više).

Za fasadne fasade, keramička opeka se smatra najboljom. Možete koristiti i betonski kamen ili ciglu obloženu šupljinama.

Sve navedeno sugerira da ako izvršite ispravan proračun debljine zida kuće, ne samo da možete smanjiti potrošnju materijala utrošenih na izgradnju seoske kuće, već i smanjiti opterećenje temelja, što je također ekonomski pokazatelj. Uostalom, možete smanjiti troškove same kuće. Iako treba napomenuti da se proračun može izvršiti samo ako tačno znate koja će se cigla koristiti u građevinarstvu.

Danas, mnogi prigradski graditelji, koji rade sve građevinske radove na prigradskom mjestu vlastitim rukama, ne obraćaju mnogo pozornosti na takav aspekt kao što je izračunavanje debljine zidova kuće. I pogriješe. I bilo bi moguće spasiti.

Da biste izračunali zid za stabilnost, prvo morate razumjeti njihovu klasifikaciju (vidi SNiP II -22-81 "Stone and") oklopne konstrukcije", Kao i priručnik za SNiP) i shvatite koje su vrste zidova:

1. Noseći zidovi   - to su zidovi na kojima su oslonjene podne ploče, krovne konstrukcije i sl. Debljina ovih zidova mora biti najmanje 250 mm (za zidanje). Ovo su najvažniji zidovi u kući. Oni se moraju oslanjati na snagu i stabilnost.

2. Samonosivi zidovi - to su zidovi na kojima ništa ne počiva, ali su pod uticajem tereta sa svih nadzemnih etaža. Naime, u trospratnoj kući, na primjer, takav zid će biti visok tri sprata; opterećenje na njega samo iz sopstvene težine ziđa je značajno, ali u isto vrijeme pitanje stabilnosti takvog zida je veoma važno - što je veći zid, veći je rizik od njegovih deformacija.

3. Zavese  - to su spoljni zidovi koji leže na plafonu (ili na drugom strukturni elementi) i opterećenje na njih dolazi iz visine poda samo na vlastitu težinu zida. Visina zidova zavjesa ne bi trebala biti veća od 6 metara, u protivnom postaju samonosive.

4. Particije su unutrašnji zidovi  visine manje od 6 metara, uzimajući samo teret vlastite težine.

Mi ćemo se pozabaviti pitanjem stabilnosti zidova.

Prvo pitanje proizilazi iz "nepoduzetne" osobe: pa, gdje može ići zid? Hajde da pronađemo odgovor po analogiji. Uzmi knjigu u tvrdom koricama i stavi je na ivicu. Than više formata  u knjizi, manje će biti njene održivosti; s druge strane, što je knjiga deblja, to je bolje na rubu. Sa zidovima je ista situacija. Stabilnost zida zavisi od visine i debljine.

Sada uzmite najgoru opciju: tanak notebook velikog formata i stavite ga na ivicu - ne samo da će izgubiti stabilnost, već i saviti. Slično tome, zid, ako se ne ispune uslovi za odnos debljine i visine, počeće da se savija iz aviona, a vremenom se ispuca i kolapsira.

Šta je potrebno da se izbjegne ovaj fenomen? Potrebno je proučiti pp 6,16 ... 6,20 SNiP II -22-81.

Razmotrimo pitanja utvrđivanja stabilnosti zidova u primjerima.

Primer 1  Pregradni zid od gaziranog betona M25 na M4 otopini visine 3,5 m, debljine 200 mm, širine 6 m, nije povezan s preklapanjem. U pregradi je ulaz 1x2.1 m. Potrebno je odrediti stabilnost pregrade.

Iz tabele 26 (str. 2) odrediti grupu ziđa - III. Iz tabele 28 nalazimo? = 14. Od pregrada nije fiksirana u gornjem dijelu, potrebno je smanjiti vrijednost β za 30% (prema str. 6.20), tj. β = 9,8.

k 1 = 1.8 - za pregradu koja ne nosi opterećenje kada je debljina 10 cm, a k 1 = 1.2 - za pregradu debljine 25 cm.

k 3 = 0,9 - za pregrade sa otvorima;

tada k = k 1 k 3 = 1.4 * 0.9 = 1.26.

Konačno, β = 1.26 * 9.8 = 12.3.

Nađimo odnos visine particije prema debljini: H / h = 3.5 / 0.2 = 17.5\u003e 12.3 - uslov nije ispunjen, ne može se napraviti pregrada takve debljine s datom geometrijom.

Kako mogu riješiti ovaj problem? Pokušajmo da povećamo ocenu rešenja na M10, onda će zidana grupa biti II, odnosno, β = 17, i uzimajući u obzir koeficijente β = 1.26 * 17 * 70% = 15< 17,5 - этого оказалось недостаточно. Увеличим марку газобетона до М50, тогда группа кладки станет I , соответственно β = 20, а с учетом коэффициентов β = 1,26*20*70% = 17.6 >  17.5 - uslov je zadovoljen. Takođe je bilo moguće bez povećanja brenda gaziranog betona, postaviti u pregradnu konstrukciju armature u skladu sa stavom 6.19. Tada β se povećava za 20% i osigurava se stabilnost zida.

  Primer 2S obzirom na vanjske zavjese zid od lagane zidane cigle marke M50 na rješenje marke M25. Visina zida je 3 m, debljina je 0,38 m, dužina zida je 6 m. Zid sa dva prozora je veličine 1,2 x 1,2 m. Potrebno je utvrditi stabilnost zida.

Iz tabele 26 (klauzula 7) određujemo zidnu grupu - I. Iz tabele 28 nalazimo β = 22. Od zid nije fiksiran u gornjem dijelu, potrebno je smanjiti vrijednost β za 30% (prema str. 6.20), tj. β = 15,4.

Pronađi koeficijente k iz tabela s 29:

k 1 = 1,2 - za zid, a ne za nosivost debljine 38 cm;

k 2 = nA n / A b = 71.37 / 2.28 = 0.78 - za zid sa otvorima, gdje je A b = 0.38 * 6 = 2.28 m 2 je horizontalna površina zida u odnosu na prozori, A n = 0,38 * (6-1,2 * 2) = 1,37 m 2;

to znači k = k 1 k 2 = 1.2 * 0.78 = 0.94.

Konačno, β = 0.94 * 15.4 = 14.5.

Nađite odnos visine particije prema debljini: H / h = 3 / 0.38 = 7.89< 14,5 - условие выполняется.

Takođe je potrebno proveriti uslov iz tačke 6.19:

H + L = 3 + 6 = 9 m< 3kβh = 3*0,94*14,5*0,38 = 15.5 м - условие выполняется, устойчивость стены обеспечена.

Slika 1. Projektna shema za ciglene stupove projektirane zgrade.

U ovom slučaju, postavlja se prirodno pitanje: koji minimalni presjek stupova će osigurati potrebnu snagu i stabilnost? Naravno, ideja o postavljanju stupova glinene opeke, a još više zidova kuće, daleko je od nove, a svi mogući aspekti računanja zidova od opeke, stupova i stupova, koji su suština kolone, detaljno su opisani u SNiP II-22-81 (1995). "Kameni i armokamenni dizajni". To je ovo regulatorni dokument  i treba ih voditi u izračunima. Kalkulacija data u nastavku nije ništa više od primjera korištenja specificiranog SNiP-a.

Da biste utvrdili snagu i stabilnost stupaca, morate imati mnogo izvornih podataka, kao što su: snaga cigle, nosiva površina prečaka na stupovima, opterećenje na stupovima, površina poprečnog presjeka kolone, a ako u fazi projektiranja ništa od toga nije poznato, kako slijedi:

Primjer izračuna stupaca opeke za stabilnost pod centralnom kompresijom

Designed by:

Terasa dimenzija 5x8 m. Tri stupca (jedan u sredini i dva na rubovima) prednje šuplje opeke presjeka 0.25x0.25 m. Udaljenost između osi stupova je 4 m. Oznaka čvrstoće cigle M75.

Procijenjeni preduvjeti:

.

Sa ovom dizajnerskom shemom, maksimalno opterećenje će biti na srednjoj donjoj koloni. To je ona i treba da se osloni na snagu. Opterećenje kolone ovisi o mnogim faktorima, posebno o području gradnje. Na primjer, St. Petersburg je 180 kg / m 2, au Rostovu na Donu - 80 kg / m 2. Uzimajući u obzir težinu samog krova 50-75 kg / m 2, opterećenje na stup od krova za Puškin Lenjingradske regije može biti:

N od krova = (180 · 1.25 + 75) · 5 · 8/4 = 3000 kg ili 3 tone

Pošto strujna opterećenja od materijala na plafonu i od ljudi koji sede na terasi, nameštaja, itd. Još nisu poznata, ali armiranobetonska ploča  tačno nije planirano, ali se pretpostavlja da će preklapanje biti drveno, od odvojeno rezanih ploča, a zatim za izračunavanje opterećenja sa terase možete uzeti jednolično raspoređeno opterećenje od 600 kg / m 2, zatim koncentrirana sila sa terase koja djeluje na centralni stup će biti:

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

Vlastita težina stupova dužine 3 m bit će:

N iz kolone = 1500 · 3 · 0.38 · 0.38 = 649.8 kg ili 0.65 tona

Dakle, ukupno opterećenje na srednjoj donjoj koloni u dijelu kolone u blizini podruma će biti:

N s ob = 3000 + 6000 + 2 · 650 = 10300 kg ili 10,3 tona

Međutim, u ovom slučaju, može se uzeti u obzir da ne postoji velika vjerovatnoća da privremeno opterećenje snijegom, maksimalno u zimsko vrijemei privremeno opterećenje preklapanja, maksimalno u summer timeće biti priključen istovremeno. Ie zbir ovih opterećenja može se pomnožiti sa faktorom vjerovatnoće 0,9, a zatim:

N s ob = (3000 + 6000) · 0.9 + 2 · 650 = 9400 kg ili 9.4 tona

Izračunato opterećenje na ekstremnim stupovima će biti skoro dva puta manje:

N = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 kg ili 5,8 tona

2. Određivanje čvrstoće opeke.

Marka cigle M75 znači da cigla mora izdržati opterećenje od 75 kgf / cm 2, ali čvrstoća opeke i čvrstoća opeke su različite stvari. Sledeća tabela će vam pomoći da razumete ovo:

Tabela 1. Izračunata otpornost na pritisak za zidanje (prema SNiP II-22-81 (1995))

Ali to nije sve. Svejedno SNiP II-22-81 (1995) str. 3.11 a) preporučuje, kada je površina stubova i zidova manja od 0,3 m 2, pomnožite vrijednost otpornosti na projektovanje  omjer radnog stanja γ s = 0,8. Pošto je površina poprečnog preseka naše kolone 0.25x0.25 = 0.0625 m 2, morat ćemo koristiti ovu preporuku. Kao što možete videti, za ciglu M75 čak i kada se koristi malter za zidanje M100, čvrstoća zida neće prelaziti 15 kgf / cm 2. Na kraju otpornost na dizajn  za našu kolonu će biti 15 · 0,8 = 12 kg / cm 2, tada će maksimalni pritisak biti:

10300/625 = 16,48 kg / cm 2\u003e R = 12 kgf / cm 2

Dakle, da bi se osigurala potrebna čvrstoća kolone, potrebno je ili koristiti ciglu veće čvrstoće, na primjer, M150 (izračunata tlačna čvrstoća sa stupnjem otopine M100 je 22 · 0.8 = 17.6 kg / cm 2) ili povećati poprečni presjek stupa ili koristiti poprečno ojačanje zida. Za sada se zaustavimo na upotrebi dugotrajnijeg lica od cigle.

3. Određivanje stabilnosti kolone od cigle.

Čvrstoća opeke i stabilnost opeke su takođe različite stvari i još uvek su iste SNiP II-22-81 (1995) preporučuje određivanje stabilnosti kolone od opeke pomoću sljedeće formule:

N ≤ m g F RF (1.1)

gdje m g  - koeficijent uzimajući u obzir efekat dugotrajnog opterećenja. U ovom slučaju, relativno govoreći, imali smo sreće, jer na visini odeljka h  ≈ 30 cm, vrijednost ovog koeficijenta može biti jednaka 1.

Napomena: Zapravo, sa koeficijentom g g, sve nije tako jednostavno, detalji se mogu naći u komentarima na članak.

φ   - koeficijent izvijanja, u zavisnosti od fleksibilnosti kolone λ . Da biste odredili ovaj koeficijent, morate znati izračunatu dužinu kolone. l 0 , ali se ne podudara uvijek sa visinom kolone. Razlike u određivanju projektne dužine konstrukcije date su odvojeno, ovdje samo napominjemo da je prema SNiP II-22-81 (1995) str.4.3: "Izračunate visine zidova i stupova l 0   u određivanju faktora izvijanja φ   u zavisnosti od uslova njihove podrške treba voditi horizontalnu podršku:

a) sa fiksnim osovinskim ležajevima l  0 = H;

b) u slučaju elastičnog gornjeg nosača i krutog stezanja u donjem nosaču: za jednokrake građevine l  0 = 1.5Hza višestruke zgrade l  0 = 1.25H;

c) za samostojeće objekte l  0 = 2H;

d) za konstrukcije sa delimično stegnutim potpornim delovima - uzimajući u obzir stvarni stepen štipanja, ali ne manje l  0 = 0.8Ngdje H - udaljenost između podova ili drugih horizontalnih oslonaca, sa horizontalnim armiranim betonom, podržava razmak između njih u svjetlu. "

Na prvi pogled, naša obračunska shema se može smatrati da zadovoljava uslove iz stava b). tj. možete uzeti l  0 = 1,25H = 1,25 · 3 = 3,75 metara ili 375 cm. Međutim, tu vrijednost možemo pouzdano koristiti samo ako je donji nosač zaista krut. Ako se na sloj hidroizolacije krovnog materijala postavi stup od opeke postavljen na temelj, onda se takav nosač treba smatrati zglobom, a ne čvrsto stegnutim. I u ovom slučaju, naša konstrukcija u ravni koja je paralelna s ravninom zida je geometrijski promjenjiva, budući da konstrukcija poda (odvojene ploče) ne osigurava dovoljnu čvrstoću u navedenoj ravnini. Iz ove situacije moguća su četiri izlaza:

1. Primeniti suštinski drugačiju shemu dizajna.

na primjer - metalni stupovi, čvrsto ugrađeni u temelj, na koji će se zavariti vijci stropa, a zatim iz estetskih razloga mogu se obložiti metalni stupovi opeke  bilo koji brend, jer će čitavo opterećenje snositi metal. U ovom slučaju, istina je izračunati metalne kolone, ali se može uzeti procenjena dužina l  0 = 1.25H.

2. Napravite još jedno preklapanje,

npr. od lisnatih materijala, što će u ovom slučaju omogućiti razmatranje i gornjeg i donjeg nosača stupa kao zglobnih l  0 = H.

3. Napravite dijafragmu otvora

u ravni paralelnoj ravnini zida. Na primjer, na rubovima, ne postavljajte stupove, nego stupove. To će također omogućiti tretiranje gornjeg i donjeg nosača stupa kao zglobnih, ali u ovom slučaju potrebno je dodatno izračunati dijafragmu krutosti.

4. Ne obraćajte pažnju na gore navedene opcije i brojite kolone kao odvojene sa krutim donjim nosačem, tj. l  0 = 2H

Na kraju, stari Grci su postavili svoje stupove (iako ne od opeke) bez ikakvog znanja o otpornosti materijala, bez upotrebe metalnih sidara, i nije bilo takvih temeljito napisanih građevinskih propisa u to vrijeme, ipak neki stupovi stoje do danas.

Sada, znajući procenjenu dužinu kolone, možete odrediti koeficijent fleksibilnosti:

λ   h   = l 0 / h   (1.2) ili

λ   i   = l 0 / i (1.3)

gdje h  - visinu ili širinu poprečnog presjeka kolone, i i  - radijus inercije.

U principu, nije teško odrediti radijus inercije, potrebno je podijeliti moment inercije sekcije na površinu presjeka, a zatim uzeti kvadratni korijen iz rezultata, ali u ovom slučaju nema velike potrebe. Na ovaj način λ h = 2 · 300/25 = 24.

Sada, znajući vrednost koeficijenta fleksibilnosti, konačno možemo odrediti koeficijent izvijanja iz tabele:

Tabela 2. Koeficijenti izvijanja za kamen i ojačanje kamene konstrukcije  (prema SNiP II-22-81 (1995))

Istovremeno, elastična karakteristika zidane konstrukcije α   određeno tabelom:

Tabela 3. Karakteristika elastičnog zidanja α   (prema SNiP II-22-81 (1995))

Kao rezultat, vrijednost koeficijenta izvijanja bit će oko 0,6 (s vrijednošću elastične karakteristike α = 1200, prema str. 6). Tada će maksimalno opterećenje na centralnom stupcu biti:

N r = mg withγ sa RF = 1h0.6h0.8h22h625 = 6600 kg< N с об = 9400 кг

To znači da usvojeni dio 25x25 cm nije dovoljan da osigura stabilnost donje centralne komprimirane kolone. Za povećanje stabilnosti najoptimalnije je povećati poprečni presjek kolone. Na primer, ako postavite kolonu sa prazninom unutar pola cigle, dimenzija 0,38x0,38 m, onda ne samo da će površina poprečnog preseka kolone porasti na 0,13 m 2 ili 1300 cm 2, ali će se radijus inercije kolone povećati i  = 11,45 cm. Onda λ i = 600 / 11,45 = 52,4i vrijednost koeficijenta 0.8 = 0,8. U ovom slučaju, maksimalno opterećenje na centralnom stupcu će biti:

N r = m g withγ sa RF = 1h0.8h0.8h22h1300 = 18304 kg\u003e N sa ob = 9400 kg

To znači da je sekcija 38x38 cm koja osigurava stabilnost donje centralne komprimirane kolone dovoljna sa marginom i čak je moguće smanjiti marku opeke. Na primer, sa prvobitno usvojenom oznakom M75, maksimalno opterećenje će biti:

N r = m g withγ sa RF = 1h0.8h0.8h12h1300 = 9984 kg\u003e N sa ob = 9400 kg

Čini se da je sve to, ali je poželjno uzeti u obzir još jedan detalj. U ovom slučaju, bolje je napraviti temeljnu traku (jednu za sva tri stupca), a ne kolonu (odvojeno za svaku kolonu), inače će čak i malo slijeganje temelja dovesti do dodatnih naprezanja u tijelu stupa i to može dovesti do uništenja. Uzimajući u obzir sve navedeno, poprečni presjek stupova je 0,51x0,51 m, a čak i sa estetskog gledišta, ovaj presjek je optimalan. Površina poprečnog presjeka ovih stupova će biti 2601 cm 2.

Primjer izračuna stupaca opeke za stabilnost pri ekscentričnoj kompresiji

Ekstremni stupovi u projektiranoj kući neće biti centralno komprimirani, jer će biti podržani samo vijcima na jednoj strani. Čak i ako će se zavrtnji uklopiti u cijelu kolonu, svejedno, zbog otklona vijaka, opterećenje od preklopa i krov će se prenijeti na ekstremne stupove koji nisu u središtu dijela stupa. Točno mjesto na kojem će se prenositi rezultanta ovog opterećenja ovisi o kutu nagiba prečki na nosačima, modalitetima elastičnosti poprečnih greda i stupova i nizu drugih čimbenika, koji su detaljno opisani u članku "Proračun potpornog dijela grede za drobljenje". Taj pomak se naziva ekscentričnost primijenjenog opterećenja e o. U ovom slučaju, zainteresovani smo za najnepovoljniju kombinaciju faktora u kojima će se opterećenje od preklapanja na kolonama prenijeti što bliže ivici kolone. To znači da, pored samog opterećenja, na kolone će takođe uticati moment savijanja jednak M = Ne o, a ovu tačku treba uzeti u obzir u izračunima. Uopšteno, test stabilnosti može se izvesti koristeći sledeću formulu:

N = --RF - MF / W (2.1)

gdje W  - moment otpora sekcije. U ovom slučaju, opterećenje za najniže stubove sa krova može se uslovno smatrati centralno primijenjenim, a ekscentričnost će samo stvoriti opterećenje od preklapanja. Sa ekscentricitetom od 20 cm

N p = --RF - MF / W =1x0.8x0.8x12x2601  - 3000 · 20 · 2601· 6/51 3 = 19975, 68 - 7058,82 = 12916,9 kg\u003eN kr = 5800 kg

Dakle, čak i sa velikom ekscentričnošću primjene opterećenja, imamo više nego dvostruku granicu snage.

Napomena: SNiP II-22-81 (1995) "Kamene i oklopne konstrukcije" preporučuje upotrebu drugačije metode proračuna, koja uzima u obzir značajke kamenih konstrukcija, ali rezultat će biti približno isti, stoga ovdje nije predviđena metoda izračuna koju preporučuje SNiP.

Brick - dovoljno jak građevinski materijal, posebno korpulentan, i kada se grade kuće u 2-3 kata zida privatnog keramička opeka  Po pravilu, ne trebaju dodatne kalkulacije. Međutim, situacije su različite, na primjer, planirane dvoetažna kuća  sa terasom na drugom katu. Metalni vijci, na kojima će biti podržane i metalne grede terase stropa, planirani su da budu oslonjeni na ciglene stubove od 3 metra visoke šuplje opeke, više će biti stupovi visoki 3 m, na kojima će biti podržan krov:

U ovom slučaju, postavlja se prirodno pitanje: koji minimalni presjek stupova će osigurati potrebnu snagu i stabilnost? Naravno, ideja o postavljanju kolona od glinene opeke, a još više zidova kuće, daleko je od novog, a svi mogući aspekti računanja zidova od opeke, stupova i stupova, koji su suština kolone, detaljno su izloženi u SNiP II-22-81 (1995) "Kameni i armokamenni dizajni". To je ovaj regulatorni dokument i treba ga voditi u kalkulacijama. Kalkulacija data u nastavku nije ništa više od primjera korištenja specificiranog SNiP-a.

Da biste utvrdili snagu i stabilnost stupaca, morate imati mnogo izvornih podataka, kao što su: snaga cigle, nosiva površina prečaka na stupovima, opterećenje na stupovima, površina poprečnog presjeka kolone, a ako u fazi projektiranja ništa od toga nije poznato, kako slijedi:

  sa centralnom kompresijom

Designed by:  Terasa dimenzija 5x8 m. Tri stupca (jedan u sredini i dva na rubovima) prednjeg šupljeg dijela opeke od 0,25x0,25 m. Razmak između osi stupova je 4 m.

Sa ovom dizajnerskom shemom, maksimalno opterećenje će biti na srednjoj donjoj koloni. To je ona i treba da se osloni na snagu. Opterećenje kolone ovisi o mnogim faktorima, posebno o području gradnje. Na primjer snow load  na krovu u St. Petersburgu je 180 kg / m 2, au Rostovu na Donu - 80 kg / m 2. Uzimajući u obzir težinu samog krova 50-75 kg / m 2, opterećenje kolone sa krova za Puškin Lenjingradske regije može biti:

N od krova = (180 · 1.25 +75) · 5 · 8/4 = 3000 kg ili 3 tone

Pošto postojeća opterećenja od podnog materijala i od ljudi koji sede na terasi, nameštaja i sl. Još nisu poznata, ali betonska ploča nije tačno planirana, ali se pretpostavlja da će pod biti drven, od odvojeno postavljenih obloga, a zatim za izračunavanje opterećenja sa terase. možete uzeti jednolično raspoređeno opterećenje od 600 kg / m 2, zatim koncentrirana sila sa terase koja djeluje na centralnu kolonu će biti:

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

Vlastita težina stupova dužine 3 m bit će:

N sa kolonama = 1500 · 3 · 0.38 · 0.38 = 649.8 kg  ili 0,65 tona

Dakle, ukupno opterećenje na srednjoj donjoj koloni u dijelu kolone u blizini podruma će biti:

N sa ob = 3000 + 6000 + 2 · 650 = 10300 kg  ili 10.3 tona

Međutim, u ovom slučaju, može se uzeti u obzir da ne postoji velika vjerovatnoća da će se privremeno opterećenje od snijega, maksimalno zimi, i privremeno opterećenje na preklapanju, maksimalno ljeti, primjenjivati ​​istovremeno. Ie zbir ovih opterećenja može se pomnožiti sa faktorom vjerovatnoće 0,9, a zatim:

N s ob = (3000 + 6000) · 0.9 + 2 · 650 = 9400 kgili 9.4 tona

Izračunato opterećenje na ekstremnim stupovima će biti skoro dva puta manje:

N cr = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 kg  ili 5.8 tona

2. Određivanje čvrstoće opeke.

Marka cigle M75 znači da cigla mora izdržati opterećenje od 75 kgf / cm i sup2, ali čvrstoća cigle i čvrstoća opeke su različite stvari. Sledeća tabela će vam pomoći da razumete ovo:

Tabela 1. Izračunata otpornost na pritisak za zidanje

Ali to nije sve. Isti SNiP II-22-81 (1995) str. 3.11 a) preporučuje množenje vrijednosti konstrukcijskog otpora koeficijentom radnih uvjeta kada je površina stupova i zidova manja od 0,3 m γ s = 0,8. Pošto je površina poprečnog preseka naše kolone 0.25 x 0.25 = 0.0625 m & sup2, morat ćemo koristiti ovu preporuku. Kao što možete videti, za ciglu M75 čak i kada koristite malter za zidanje M100, čvrstoća zida neće prelaziti 15 kgf / cm & sup2. Kao rezultat, izračunati otpor za našu kolonu će biti 15 · 0,8 = 12 kg / cm & sup2, tada će maksimalna tlačna naprezanja biti:

10300/625 = 16,48 kg / cm 2\u003e R = 12 kgf / cm 2

Dakle, da bi se osigurala potrebna čvrstoća stupa, potrebno je ili koristiti ciglu veće čvrstoće, na primjer, M150 (izračunata tlačna čvrstoća sa stupnjem otopine M100 je 22 · 0.8 = 17.6 kg / cm 2) ili povećati poprečni presjek stupa ili koristiti poprečni zidni ojačanje. Za sada se zaustavimo na upotrebi dugotrajnijeg lica od cigle.

3. Određivanje stabilnosti kolone od cigle.

Čvrstoća opeke i stabilnost opeke su takođe različite stvari i još uvek su iste SNiP II-22-81 (1995) preporučuje određivanje stabilnosti kolone od opeke pomoću sljedeće formule:

N ≤ m g F RF (1.1)

m g  - koeficijent uzimajući u obzir efekat dugotrajnog opterećenja. U ovom slučaju, relativno govoreći, imali smo sreće, jer na visini odeljka h  ≤ 30 cm, vrijednost ovog koeficijenta može biti jednaka 1.

φ   - koeficijent izvijanja, u zavisnosti od fleksibilnosti kolone λ . Da biste odredili ovaj koeficijent, morate znati izračunatu dužinu kolone. l  o, ali se ne podudara uvijek sa visinom kolone. Tankosti određivanja projektne dužine konstrukcije nisu ovdje opisane, samo napomenite da prema SNiP II-22-81 (1995) str.4.3: "Izračunate visine zidova i stupova l  o  u određivanju faktora izvijanja φ   u zavisnosti od uslova njihove podrške treba voditi horizontalnu podršku:

a) sa fiksnim osovinskim ležajevima l  o = H;

b) u slučaju elastičnog gornjeg nosača i krutog stezanja u donjem nosaču: za jednokrake građevine l  o = 1.5Hza višestruke zgrade l  o = 1.25H;

c) za samostojeće objekte l  o = 2H;

d) za konstrukcije sa delimično stegnutim potpornim delovima - uzimajući u obzir stvarni stepen štipanja, ali ne manje l  o = 0,8Ngdje H - udaljenost između podova ili drugih horizontalnih oslonaca, sa horizontalnim armiranim betonom, podržava razmak između njih u svjetlu. "

Na prvi pogled, naša obračunska shema se može smatrati da zadovoljava uslove iz stava b). tj. možete uzeti l  o = 1.25H = 1,25 · 3 = 3,75 metara ili 375 cm. Međutim, tu vrijednost možemo pouzdano koristiti samo ako je donji nosač zaista krut. Ako se na sloj hidroizolacije krovnog materijala postavi stup od opeke postavljen na temelj, onda se takav nosač treba smatrati zglobom, a ne čvrsto stegnutim. I u ovom slučaju, naša konstrukcija u ravni koja je paralelna s ravninom zida je geometrijski promjenjiva, budući da konstrukcija poda (odvojene ploče) ne osigurava dovoljnu čvrstoću u navedenoj ravnini. Iz ove situacije moguća su četiri izlaza:

1. Primeniti suštinski drugačiju shemu dizajna.na primer - metalni stubovi, čvrsto ugrađeni u temelj, na koji će se zavariti vijci na plafonu, a zatim, zbog estetskih razloga, metalne stubove može obložiti prednja cigla bilo koje marke, jer će metal nositi čitavo opterećenje. U ovom slučaju, istina je izračunati metalne kolone, ali se može uzeti procenjena dužina l  o = 1.25H.

2. Napravite još jedno preklapanjeNa primer, od lisnatih materijala, koji će omogućiti da se i gornji i donji nosači stupa u ovom slučaju posmatraju kao šarniri l  o = H.

3. Napravite dijafragmu otvora  u ravni paralelnoj ravnini zida. Na primjer, na rubovima, ne postavljajte stupove, nego stupove. To će također omogućiti tretiranje gornjeg i donjeg nosača stupa kao zglobnih, ali u ovom slučaju potrebno je dodatno izračunati dijafragmu krutosti.

4. Ne obraćajte pažnju na gore navedene opcije i brojite kolone kao odvojene sa krutim donjim nosačem, tj. l  o = 2H. Na kraju, stari Grci su postavili svoje stupove (iako ne od opeke) bez ikakvog znanja o otpornosti materijala, bez upotrebe metalnih sidara, i nije bilo takvih temeljito napisanih građevinskih propisa u to vrijeme, ipak neki stupovi stoje do danas.

Sada, znajući procenjenu dužinu kolone, možete odrediti koeficijent fleksibilnosti:

λ   h   = l  o / h   (1.2) ili

λ   i   = l  o (1.3)

h  - visinu ili širinu poprečnog presjeka kolone, i i  - radijus inercije.

U principu, nije teško odrediti radijus inercije, potrebno je podijeliti moment inercije sekcije na površinu presjeka, a zatim uzeti kvadratni korijen iz rezultata, ali u ovom slučaju nema velike potrebe. Na ovaj način λ h = 2 · 300/25 = 24.

Sada, znajući vrednost koeficijenta fleksibilnosti, konačno možemo odrediti koeficijent izvijanja iz tabele:

Tabela 2. Koeficijenti izvijanja za kamene i armirane kamene konstrukcije
(prema SNiP II-22-81 (1995))

Istovremeno, elastična karakteristika zidane konstrukcije α   određeno tabelom:

Tabela 3. Karakteristika elastičnog zidanja α   (prema SNiP II-22-81 (1995))

Kao rezultat, vrijednost koeficijenta izvijanja bit će oko 0,6 (s vrijednošću elastične karakteristike α = 1200, prema str. 6). Tada će maksimalno opterećenje na centralnom stupcu biti:

N p = m g withγ sa RF = 1 · 0.6 · 0.8 · 22 · 625 = 6600 kg< N с об = 9400 кг

To znači da usvojeni dio 25x25 cm nije dovoljan da osigura stabilnost donje centralne komprimirane kolone. Za povećanje stabilnosti najoptimalnije je povećati poprečni presjek kolone. Na primer, ako postavite kolonu sa prazninom unutar pola i pol opeke, dimenzija 0,38x0,38 m, to neće samo povećati površinu poprečnog preseka kolone na 0,13 m / sup2 ili 1300 cm & sup2, ali će se polumjer inercije kolone povećati na i  = 11,45 cm. Onda λ i = 600 / 11,45 = 52,4i vrijednost koeficijenta 0.8 = 0,8. U ovom slučaju, maksimalno opterećenje na centralnom stupcu će biti:

N p = m g withγ sa RF = 1 · 0.8 · 0.8 · 22 · 1300 = 18304 kg\u003e N sa oko = 9400 kg

To znači da je sekcija 38x38 cm koja osigurava stabilnost donje centralne komprimirane kolone dovoljna sa marginom i čak je moguće smanjiti marku opeke. Na primer, sa prvobitno usvojenom oznakom M75, maksimalno opterećenje će biti:

N p = m g withγ sa RF = 1 · 0.8 · 0.8 · 12 · 1300 = 9984 kg\u003e N sa oko = 9400 kg

Čini se da je sve to, ali je poželjno uzeti u obzir još jedan detalj. U ovom slučaju, bolje je napraviti temeljnu traku (jednu za sva tri stupca), a ne kolonu (odvojeno za svaku kolonu), inače će čak i malo slijeganje temelja dovesti do dodatnih naprezanja u tijelu stupa i to može dovesti do uništenja. Uzimajući u obzir sve navedeno, poprečni presjek stupova je 0,51x0,51 m, a sa estetskog gledišta ovaj dio je optimalan. Površina poprečnog presjeka ovih kolona će biti 2601 cm & sup2.

Primjer izračuna stupaca opeke za stabilnost
  sa ekscentričnom kompresijom

Ekstremni stupovi u projektiranoj kući neće biti centralno komprimirani, jer će biti podržani samo vijcima na jednoj strani. Čak i ako će se zavrtnji uklopiti u cijelu kolonu, svejedno, zbog otklona vijaka, opterećenje od preklopa i krov će se prenijeti na ekstremne stupove koji nisu u središtu dijela stupa. Točno mjesto na kojem će se prenositi rezultanta ovog opterećenja ovisi o kutu nagiba prečki na nosačima, modalitetima elastičnosti poprečnih greda i stupova i nizu drugih čimbenika. Taj pomak se naziva ekscentričnost primijenjenog opterećenja e o. U ovom slučaju, zainteresovani smo za najnepovoljniju kombinaciju faktora u kojima će se opterećenje od preklapanja na kolonama prenijeti što bliže ivici kolone. To znači da, pored samog opterećenja, na kolone će takođe uticati moment savijanja jednak M = Ne o, a ovu tačku treba uzeti u obzir u izračunima. Uopšteno, test stabilnosti može se izvesti koristeći sledeću formulu:

N = --RF - MF / W (2.1)

W  - moment otpora sekcije. U ovom slučaju, opterećenje za najniže stubove sa krova može se uslovno smatrati centralno primijenjenim, a ekscentričnost će samo stvoriti opterećenje od preklapanja. Sa ekscentricitetom od 20 cm

N p = --RF - MF / W =1 · 0,8 · 0,8 · 12 · 2601  - 3000 · 20 · 2601· 6/51 3 = 19975,68 - 7058,82 = 12916,9 kg\u003eN kr = 5800 kg

Dakle, čak i sa velikom ekscentričnošću primjene opterećenja, imamo više nego dvostruku granicu snage.

Napomena:  SNiP II-22-81 (1995) "Konstrukcije od kamena i kamena" preporučuje drugačiju metodu proračuna sekcije koja uzima u obzir posebne karakteristike zidanih konstrukcija, ali rezultat će biti otprilike isti, pa se ovdje ne daje metoda računanja koju preporučuje SNiP.