Расчет кирпичной стены: Расчет кирпичной кладки на прочность – Расчет кирпичной стены на нагрузку: пример, от чего зависит

Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (М

рз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

 

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Решение.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности  начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Пример:

 

расчет несущей способности кирпичной стены

 

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты m

g и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

 

Давайте рассмотрим сечение I-I. 

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P1=1,8т и вышележащих этажей G=Gп+P2+G2= 3,7т:

 

N = G + P1 = 3,7т +1,8т = 5,5т

 

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P1 от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P1) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

 

e = h/2 — a/3 = 250мм/2 — 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

 

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

 

M = P1*e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см

 

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

 

e= M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см

 

Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета eν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

 

e= 2,5 + 2 = 4,5 см

 

y=h/2=12,5см

При e0=4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кладки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

 

N ≤ mφR Aω

 

Коэффициенты

mg и φ1 в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см2 или 110 т/м2

— Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

 

пример расчета кирпичной стены

 

A — площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м2

 

A= 0,25 (1 — 2*0,045/0,25) = 0,16 м2

 

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

 

ω = 1 + e0/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

 

Несущая способность кладки равна:

 

N ≤ 1*1*110*0,16*1,18=20,8 т

 

5,5 ≤ 20,8

 

Прочность кладки обеспечена.

← Предыдущая Следующая →

Статья была для Вас полезной?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

 


Расчет кирпичной стены на нагрузку: пример, от чего зависит

Проектирование и возведение сооружений из кирпича требует дополнительного расчета нагрузки. Несущая способность кирпичной кладки при неправильной закладке приводит к разрушению стены. Поэтому инженеры с максимальной точностью рассчитывают показатели. Для этого нужно знать марку кирпича по плотности, осуществляемую нагрузку, устойчивость, сопротивление сжатию и теплопередаче.

Виды нагрузок на кирпичную стену

Нагруженность элементов конструкции подразделяют на 2 вида:

  • временная;
  • постоянная.

К постоянным относят удельную массу перегородок, перестенок, стен и других элементов, а также постоянное влияние подземных вод, горных пород и их гидростатика. Временные, как становится ясно из названия, это сбор нагрузок характерного типа, которые могут изменяться. К ним относят:

На данный показатель может влиять наличие снега.
  • вес временно привезенного оборудования либо стационарных объектов;
  • разность перепадов давления в проложенных трубах здания;
  • нагрузки климатического характера влияния окружающей среды (снег, дождь, ветер).

Если сооружение проектируется с малым количеством этажей, то строители могут пренебрегать данными касательно временных напряжений на здание, однако только при условии создания повышенного запаса прочности на этапах его строительства.

Вернуться к оглавлению

От чего зависит нагруженность кирпичной кладки?

Для проведения расчета первым делом необходимо определить все факторы, влияющие на прочность участка проектирования, а именно:

Перед началом проведения калькуляций следует учесть, что в конструкции есть подоконники.
  • защитные возвышения по периметру кровли;
  • подоконники;
  • простенки;
  • участки над окнами с учетом полного веса всех составляющих стены;
  • допустимые нагрузки на плиту и между перекрытиями;
  • удельную массу настила;
  • для зимнего периода также учитывают вес снежного покрытия на крыше и влияние сильных порывов ветра.

Для зданий более 2-х этажей проводят расчет для определения способности их сопротивляемости. С помощью формул высчитывают нагрузки от каждого отдельного этажа конструкции и точки давления. Высокие нагрузки образовываются в нижних частях кирпичного столба. Если условия по правильному соотношению величин толщины и высоты не будут выполнены, то с увеличением срока эксплуатации стена начнет выгибаться и может полностью разрушиться от перенапряжения.

В строительной индустрии предусматривается толщина кладки из кирпича для несущих стен от 1,5 до 2,5 изделия. Но окончательное вычисление зависит от высотности объекта. Определяется устойчивость к нагрузкам непосредственно с помощью расчета, но в случае строительства 3 и более этажных зданий нужен тщательный анализ по формулам, которые учитывают сложение нагрузок от каждого этажа, угол приложения силы и возможные дополнительные напряжения.

При планировании конструкции несущего типа материал стоит укладывать не менее, чем в 1,5 камня.Вернуться к оглавлению

Пример расчета нагруженности кирпичной стены

Чтобы разобраться в вопросе нагрузок несущих конструкций, можно изучить пример выполнения проекта, в котором не учитываются временные эксплуатационные нагрузки. Например, здание 4-х этажей с толщиной стен 64 см (Т), удельный вес с учетом всех элементов — кирпича, штукатурки и раствора составляет М=18 кН/м3. По ГОСТу 11214—86, выполнена закладка окон, их размеры по ширине 100—150 см (Ш) по высоте 100—130 см (В).

Приложение веса на простенок от элементов, находящихся выше, согласно замерам, равен 0,64*1,42 м, а высота одного этажа (Вэт) 4200 мм. При этом сила давления на участок происходит под углом 45°. При слое штукатурки в 2 см определяют нагрузку от стен следующим алгоритмом: Нстен=(4Вэт+0,5(Вэт-В1)3—4Ш1*В1)(h+0,02)М. Подставив значения, получают 0, 447 МН. Определение требуемой нагруженной площади П=Вэт*В½-Ш/2. В этом случае значение равно 6 м. Нп =(30+3*215)*6 = 4,072МН. Получаемая нагрузка на кладку из кирпича от перекрытий 2-го этажа равняется: Н2=215*6 = 1,290МН, в том числе Н2l=(1,26+215*3)*6= 3,878МН. Удельный вес кирпичного простенка высчитывается по формуле: Нпр=(0,02+0,64)*(1,42+0,08)*3*1,1*18= 0,0588 МН.

Необходимый показатель для данной конструкции можно вычислить, используя некоторые данные и формулы.

Расчет несущей способности кирпичной стены выполняется по максимально загруженным простенкам нижнего этажа.

При обследовании элемента выбирают части стены с минимальной шириной и толщиной. Чаще всего они расположенными в проемах дверей или окон. Если условие У >= Н на устойчивость стены при расчетах подтверждается, то проект выполнен верно и прочность конструктивных элементов достаточна. Расчет простенка для каждого этажа и суммирование значений показывают общую нагрузку здания и выполняются согласно СНиП II-22—81.

Вернуться к оглавлению

Недостаточное сопротивление стены из кирпича

Если при определении расчетного сопротивления данные устойчивости менее ее нагрузки, следует выполнять армирование стенок и перегородок. При упрочнении материала прирост показателей прочности составляет 40%. Далее следует заново пересчитать показатели устойчивости, учитывая усиление стальными элементами. Зная что У = 1,5, а Н = 1,113, рассчитывается коэффициент усиления, поделив значения, К = 1,348. Таким образом, увеличить прочностные показатели нужно на 34,8%. Проводя армирование железной обоймой, можно достичь нужных показателей прочности, если правильно выбрать марку кирпича, усиление, определить конструкцию фундамента и характеристики грунта под фундаментом.

 

Расчет кирпичной кладки стен: калькулятор, правила расчета

Сделать расчет кирпичной кладки стен калькулятор онлайн помогает быстро и без труда. Этот процесс очень важен, ведь кирпичные дома всегда пользовались и продолжают пользоваться популярностью, а для того, чтобы построить дом из кирпича, потребуется заранее просчитать количество материала, которое надо закупить. Можно обойтись и своими силами или прибегнуть к помощи профессионалов, но тогда следует подготовиться к тому, что считать придется много и скрупулезно.

Основные правила расчетов

Для того чтобы качественно возвести из кирпича стены или хотя бы несколько перегородок, недостаточно брать во внимание только параметры их высоты и ширины. Важную роль в данном случае имеет схема кладки, разновидность которой будет влиять на толщину и прочность возводимых стен и в итоге на их сопротивление изгибам и трещинам.

Прежде чем приступать к расчетам материалов для возведения стен будущего дома, потребуется определиться с разновидностью кирпича, который планируется использовать в строительстве. Кроме того, необходимо посчитать общую площадь стен из кирпича, а также оконных и дверных проемов в строящемся доме.

Если будущий дом не превышает в высоту 2-3 этажей, то особое внимание расчетам прочности уделять не требуется. При желании, конечно, можно воспользоваться специальными формулами или таблицами с готовыми расчетами, которые приводятся в технических печатных или интернет-источниках. Однако наибольшей надежностью обладают данные, содержащиеся в СНиП. Эта аббревиатура расшифровывается как «строительные нормы и правила», и в этом документе содержатся самые достоверные технические расчеты по различным строительным направлениям, в том числе и относительно кирпичной кладки наружных стен и внутренних перегородок (СНиП ІІ-22-81). Кроме того, нормы проектирования и вопросы организации работ всегда можно найти в еще одном техническом сборнике, который называется ЕНиР (единые нормы и расценки). В данном случае информация про кирпичную кладку содержится в разделе «Каменные работы».

Что нужно учесть в первую очередь?

Как уже было сказано, для двухэтажного дома вполне достаточно кирпичей марки 100 и 150, но для стен, в которых будут проемы, все же потребуется свериться с таблицами, потому что они считаются ослабленными. Так, рассчитывая толщину внутренних несущих стен, важно учитывать, какого рода перекрытия будут положены между этажами и как будет распределяться нагрузка от плит.

Для больших и высоких зданий, как правило, формируется технологическая типовая карта, в которой расписаны практические рекомендации и допуски показателей для рабочих, которые будут делать для данного объекта кирпичную кладку.

Стоит напомнить, что размеры стандартного кирпича отличаются лишь по толщине и подразделяются на одинарный, полуторный и двойной. Несмотря на то что одинарный кирпич смотрится наиболее выигрышно, полуторный или двойной позволяют быстрее завершить возведение стены и добиться экономии на растворе.

Производиться укладка любого из перечисленных размеров кирпича может несколькими способами в зависимости от того, какая толщина стен предусмотрена для будущего здания. Например, наиболее тонкими будут стены в полкирпича, и в данном случае толщина стен составит около 120 мм. Этот способ подходит для возведения перегородок внутри здания, и такой ширины стен вполне достаточно, чтобы обеспечить хорошую звукоизоляцию при сравнительно небольшой массе. Стена в один кирпич толщиной будет равняться 250 мм, в полтора — 380 мм. Этого достаточно для того, чтобы возвести, к примеру, внутреннюю несущую стену или нагруженную колонну.

Наиболее оправданными в условиях наших широт для постройки загородного дома будут стены в два кирпича, при этом толщины такой стены (510 мм) хватит, чтобы распределить нагрузку перекрытий, а самой толстой считается кладка стен в 2,5 кирпича (640 мм).

Как посчитать количество кирпича для строящегося объекта?

Очевидно, что требуемое количество кирпича будет зависеть от того, какая схема кладки выбрана для возведения стен. Проще всего просчитать количество материала для самой тонкой стены. Для получения нужного результата достаточно деления показателя высоты стены на соответствующий показатель для ряда кирпичей, умноженный на их количество в этом ряду. Но подобный способ подсчета не подходит для стен, в которых задействовано несколько кирпичных рядов.

Применяют два способа расчета количества материала: с учетом толщины шва между кирпичами и без него. Последний используют в том случае, если желают перестраховаться и есть возможность куда-то утилизировать оставшийся после возведения основного здания кирпич, потому что, как правило, при таком способе расчета излишек материала составляет не менее 20%.

Предварительно рассчитанные данные можно найти в таблицах технических документов. Так, на 1 кв. м кладки для одинарного кирпича (65х120х250 мм) с учетом горизонтальных (12 мм) и вертикальных (10 мм) швов данные будут следующими:

  • для кладки в полкирпича количество кирпичей составит 51 шт. на 1 кв. м;
  • при кладке в один кирпич — 102 шт. на 1 кв. м;
  • в полтора кирпича — 153 шт. на 1 кв. м;
  • для кладки в два кирпича понадобится 204 шт. на 1 кв. м;
  • для кладки в 2,5 кирпича — 255 шт. на 1 кв. м.

Количество кирпичей в кубическом метре кладки составляет 394 шт. Но это табличные данные, которые являются универсальными. Если же есть желание рассчитать количество материала индивидуально для своего строительства, то это вполне можно сделать самостоятельно.

Для начала потребуется измерить величину периметра каждой из наружных стен и умножить этот показатель на высоту. Из полученных таким образом данных площади потребуется вычесть величину всех дверных и оконных проемов. После этого чистый показатель площади наружных стен умножают на величину толщины кирпичной кладки, получая таким образом объем кирпича в кубических метрах.

Затем высчитывают объем кирпича для внутренних перегородок и все данные суммируют. Следует помнить, что часть кирпича при транспортировке может пострадать, так что при заказе материала следует делать небольшой запас на непредвиденные расходы.

Для большей наглядности можно воспользоваться примером расчета для одноэтажного кирпичного дома с высотой стен, равной 3 м, и длиной 8 и 10 м соответственно. Дверной проем 1х2 м, а проемы окон в количестве 3 шт. — 1,2х1,5 м. Толщина стен составляет два стандартных одинарных кирпича, а толщина шва между кирпичами взята 5 мм.

Итак, для подсчета количества кирпичей на 1 кв. м необходимо добавить к исходным размерам кирпича еще по 0,5 см. Это будет выглядеть следующим образом: (0,12+0,005)х(0,065+0,005)=0,00875. Таким образом, количество кирпичей составит: 1/0,00875х2=229 шт. Теперь эту цифру следует умножить на показатель общей площади кладки: 229х100,6=23037,4. Чтобы подстраховаться, нужно добавить 1,5-2 тыс. кирпичей сверх этого количества, и итоговая цифра составит около 24,5 тыс. кирпичей.

Надо сказать, что современные технологии позволяют воспользоваться специальным калькулятором для точного расчета не только количества кирпича, но и раствора. При этом вводятся такие параметры, как высота, длина и толщина стен и размеры оконных и дверных проемов.

Ремонтируем кирпичную кладку

Иногда случается так, что требуется рассчитать количество кирпича не для постройки нового здания, а для реставрации поврежденных участков стен. Ведь каким бы прочным ни был этот материал, все равно кладка со временем может пострадать от воздействия природных факторов, усадки фундамента или иных причин. В этом случае расчет проводится точно так же, как и для строящегося здания, с той лишь разницей, что площадь заменяемого участка, как правило, не слишком велика.

Очень важно выяснить, чем именно обусловлено появление трещин, чтобы правильно действовать для их устранения. Так, если трещины объясняются лишь воздействием атмосферных явлений, это одно, но если причиной являются нарушения в технологии при возведении здания или ошибки в расчетах относительно смещений грунта, то подход к решению проблемы будет совсем другим.

Если разрушения не слишком велики и ограничились появлением трещины, то ремонт кирпичной кладки можно будет проводить, как только станет ясно, что трещина больше не увеличивается. Чтобы это понять, достаточно заклеить трещины бумагой и отслеживать, пока разрывы не прекратятся.

Самые мелкие трещины (шириной не более 5 мм) можно замазать раствором цемента после того, как из щели выметена пыль и крошки, а внутренняя поверхность трещины слегка увлажнена из пульверизатора. Средние трещины (5-10 мм шириной) требуется замазывать тем же цементным раствором, но добавив в него небольшое количество мелкого песка. А самые широкие трещины (более 1 см) потребуют серьезного подхода к их устранению.

В некоторых случаях можно использовать и монтажную пену, заполнив ей щель, а через несколько дней, подрезав застывшую пену в глубину на 2 см, нужно замазать этот промежуток раствором цемента.

Советы профессионалов

Если работы по ремонту проводились внутри здания, то после высыхания раствора стены грунтуют и проводится окончательная отделка стен с помощью штукатурки или поклейки обоев.

Но при значительных повреждениях требуется капитальный ремонт стен из кирпича, при котором необходимо полностью переложить кирпич по всей глубине фасада дома. Такая реставрация кирпичной кладки отдельными местами потребует сначала убрать разрушенные кирпичи и зачистить швы от старого раствора, после чего на их место укладывают участок новой кладки. При этом участок, находящийся выше разрушенного места, временно укрепляется с помощью специальных балок, которые убирают только спустя 7-10 дней после завершения ремонтных работ. Если кладка подлежит ремонту на всю толщину, то крепления устанавливают как снаружи, так и внутри здания.

Следует учитывать, что при реставрации значительного участка сначала заменяют крайние кирпичи, после них укладывают кирпичи посередине, и последними подвергаются замене промежуточные составляющие.

После того как ремонтные работы завершатся, производится отделка стен снаружи с помощью фасадной штукатурки или камня, чтобы новые и старые участки кладки не вносили дисгармонию в общий внешний вид здания.

Расчёт кирпичной кладки — 1pokirpichu.ru

Необходимость расчета кирпичной кладки при строительстве частного дома очевидна любому застройщику. При строительстве жилых зданий используется клинкерный и красный кирпич, отделочный кирпич применяется для создания привлекательного внешнего вида наружной поверхности стен. Каждая марка кирпича имеет свои специфические параметры и свойства, но различие в размерах между разными марками минимально.

Кирпичная кладка

Максимальное количество материала можно рассчитать, определив общий объем стен и разделив его на объем одного кирпича.

Клинкерный кирпич используется для строительства элитных домов. У него большой удельный вес, привлекательный внешний вид, высокая прочность. Ограниченное использование вызвано высокой стоимостью материала.

Наиболее популярным и востребованным материалом является красный кирпич. Он обладает достаточной прочностью при сравнительно небольшом удельном весе, легко обрабатывается, мало подвержен воздействию окружающей среды. Недостатки — неряшливые поверхности с большой шероховатостью, способность впитывать воду при высокой влажности. В нормальных условиях эксплуатации эта способность не проявляется.

Для укладки кирпичей существует два метода:

  • тычковый;
  • ложковый.

При укладке тычковым методом кирпич укладывается поперек стены. Толщина стены должна быть не менее 250 мм. Наружная поверхность стены будет состоять из торцевых поверхностей материала.

При ложковом методе кирпич укладывается вдоль. Снаружи оказывается боковая поверхность. Этим способом можно выкладывать стены в полкирпича — толщиной 120 мм.

Что нужно знать для расчета

Виды кладки кирпича

Виды кладки кирпича.

Максимальное количество материала можно рассчитать, определив общий объем стен и разделив его на объем одного кирпича. Полученный результат будет приблизительным и завышенным. Для более точного расчета необходимо учесть следующие факторы:

  • размер кладочного шва;
  • точные размеры материала;
  • толщина всех стен.

Производители довольно часто по разным причинам не выдерживают стандартные размеры изделий. Красный кладочный кирпич по ГОСТу должен иметь размеры 250х120х65 мм. Во избежание ошибок, лишних материальных затрат желательно уточнить у поставщиков размеры имеющегося в наличии кирпича.

Оптимальная толщина наружных стен для большинства регионов равна 500 мм, или в 2 кирпича. Такой размер обеспечивает высокую прочность здания, хорошую теплоизоляцию. Недостатком является большой вес строения и, как следствие, давление на фундамент и нижние слои кладки.

Размер кладочного шва в первую очередь будет зависеть от качества раствора.

Если для приготовления смеси использовать крупнозернистый песок, ширина шва увеличится, с мелкозернистым — шов можно сделать тоньше. Оптимальная толщина кладочных швов равна 5-6 мм. При необходимости допускается выполнять швы толщиной от 3 до 10 мм. В зависимости от размера швов и способа укладки кирпича можно сэкономить некоторое его количество.

Для примера возьмем толщину шва 6 мм и ложковый способ укладки кирпичных стен. При толщине стены 0,5 м нужно уложить в ширину 4 кирпича.

Суммарная ширина зазоров составит 24 мм. Укладка 10 рядов по 4 кирпича даст суммарную толщину всех зазоров в 240 мм, что почти равно длине стандартного изделия. Общая площадь кладки при этом будет примерно 1,25 м2. Если кирпичи уложены вплотную, без зазоров, в 1 м2 помещается 240 шт. С учетом зазоров расход материала составит примерно 236 штук.

Вернуться к оглавлению

Методика расчета несущих стен

При планировании наружных размеров здания желательно выбирать значения кратные 5. С такими цифрами проще выполнять расчет, затем выполнять в реальности. При планировании строительства 2 этажей следует просчитывать количество материала поэтапно, для каждого этажа.

Вначале выполняется расчет наружных стен на первом этаже. Для примера можно взять здание с размерами:

Усредненный расход кирпича на 1м2

Усредненный расход кирпича на 1м2.

  • длина = 15 м;
  • ширина = 10 м;
  • высота = 3 м;
  • толщина стен в 2 кирпича.

По этим размерам нужно определить периметр строения:

(15 + 10) х 2 = 50

Затем нужно посчитать наружную площадь кирпичной стены всего строения, перемножив периметр на высоту:

3 х 50 = 150 м2

Рассчитав общую площадь, можно определить максимальное количество кирпича для строительства стены. Для этого нужно умножить определенное ранее количество кирпичей для 1 м2 на общую площадь:

236 х 150 = 35 400

Результат неокончательный, стены должны иметь проемы для установки дверей и окон. Количество входных дверей может варьироваться. У небольших частных домов обычно одна дверь. Для зданий больших размеров желательно планировать два входа. Количество окон, их размеры и место расположения определяются внутренней планировкой здания.

В качестве примера можно взять 3 оконных проема на 10-метровую стену, по 4 на 15-метровые стены. Одну из стен желательно выполнять глухой, без проемов. Объем дверных проемов можно определить по стандартным размерам. При отличии размеров от стандартных объем можно рассчитать по габаритным размерам, добавив к ним ширину монтажного зазора. Для расчета следует воспользоваться формулой:

Расчет кирпичной кладки

Расчет кирпичной кладки.

2 х (А х В) х 236 = С

где: А — ширина дверного проема, В — высота, С — объем в количестве кирпичей.

Подставив стандартные значения, получим:

2 х (2 х 0,9) х 236 = 849 шт.

Объем оконных проемов рассчитывается аналогично. При размерах окон 1,4 х 2,05 м объем составит 7450 штук. Определить количество кирпичей на температурный зазор просто: нужно длину периметра умножить на 4. В результате получится 200 штук.

Далее сложить все рассчитанные объемы пустот, вычесть их из общего количества материала для кирпичных стен:

35400 — (200 + 7450 + 849) = 26 901.

Приобретать необходимое количество следует с небольшим запасом, потому что во время работы возможны ошибки и прочие непредвиденные ситуации.

Вернуться к оглавлению

Устройство перемычек над проемами

При кладке кирпичных стен возникает необходимость перекрытия пустого пространство над проемами для дверей и окон. Для устройства можно использовать:

Устройство перемычек над проемами

Устройство перемычек над проемами.

  • отрезки из пиломатериала;
  • специальные детали из железобетона;
  • металлопрокат;
  • кирпич.

Основное назначение перемычек — принять на себя и распределить на нижележащие стены нагрузку от верхних рядов кладки, максимально снизив давление на оконные и дверные коробки. Если прочность перемычки окажется меньше необходимой, двери и окна будет постоянно перекашивать.

Железобетонные изделия нужно применять при большой высоте стен, когда здание имеет несколько этажей, или для строительства используется клинкерный кирпич с большим удельным весом. Детали имеют определенные ГОСТом размеры, проблем при их установке в стену обычно не возникает.

Пиломатериал можно использовать в одноэтажных зданиях, при установке внутренних дверей, в помещениях хозяйственного и бытового назначения с небольшой толщиной стен. Древесина должна быть из твердых пород дерева — лиственницы, акации, дуба. Отрезки необходимо предварительно обработать защитными составами от влажности, грибка. При установке следует уложить слой гидроизоляционного материала.

Установка перемычек из металлопроката на входных дверях нежелательна. Может образоваться мостик холода, дверной проем будет влажным, при сильных морозах возможно образование инея. Рекомендуется использовать при строительстве сооружений хозяйственного, бытового назначения без отопления в холодное время года.

Перемычки из кирпича можно устраивать, если количество верхних рядов кирпича не менее 4 и не более 6. Ширина проема должна быть не более 2 м. Существует несколько способов устройства перекрытий из кирпича:

  • клинчатое перекрытие;
  • арочный свод;
  • рядовое перекрытие.

Для устройства арок и клинчатого перекрытия используется специальный кирпич в форме клина. Он имеет две стороны, расположенные под определенным углом. Различие между этими способами — в форме нижней плоскости перемычки: при арочной — полукруглая, при клинчатой — прямая.

Рядовое перекрытие — этот способ представляет собой продолжение кирпичной стены. Над свободным пространством устанавливается деталь любого из описанных выше материалов. На нее нужно уложить первый ряд. Кирпич должен быть цельным без трещин и сколов. Марка раствора для кладки должна быть выше используемой для стен. Для повышения прочности между рядами следует укладывать специальную армирующую сетку.

Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (Мрз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

 

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Решение.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности  начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Пример:

 

расчет несущей способности кирпичной стены

 

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты mg и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

 

Давайте рассмотрим сечение I-I. 

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P1=1,8т и вышележащих этажей G=Gп+P2+G2= 3,7т:

 

N = G + P1 = 3,7т +1,8т = 5,5т

 

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P1 от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P1) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

 

e = h/2 — a/3 = 250мм/2 — 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

 

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

 

M = P1*e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см

 

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

 

e= M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см

 

Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета eν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

 

e= 2,5 + 2 = 4,5 см

 

y=h/2=12,5см

При e0=4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кладки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

 

N ≤ mφR Aω

 

Коэффициенты mg и φ1 в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см2 или 110 т/м2

— Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

 

пример расчета кирпичной стены

 

A — площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м2

 

A= 0,25 (1 — 2*0,045/0,25) = 0,16 м2

 

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

 

ω = 1 + e0/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

 

Несущая способность кладки равна:

 

N ≤ 1*1*110*0,16*1,18=20,8 т

 

5,5 ≤ 20,8

 

Прочность кладки обеспечена.

← Предыдущая Следующая →

Статья была для Вас полезной?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

 


Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (Мрз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

 

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Решение.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности  начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Пример:

 

расчет несущей способности кирпичной стены

 

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты mg и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

 

Давайте рассмотрим сечение I-I. 

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P1=1,8т и вышележащих этажей G=Gп+P2+G2= 3,7т:

 

N = G + P1 = 3,7т +1,8т = 5,5т

 

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P1 от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P1) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

 

e = h/2 — a/3 = 250мм/2 — 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

 

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

 

M = P1*e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см

 

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

 

e= M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см

 

Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета eν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

 

e= 2,5 + 2 = 4,5 см

 

y=h/2=12,5см

При e0=4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кладки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

 

N ≤ mφR Aω

 

Коэффициенты mg и φ1 в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см2 или 110 т/м2

— Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

 

пример расчета кирпичной стены

 

A — площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м2

 

A= 0,25 (1 — 2*0,045/0,25) = 0,16 м2

 

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

 

ω = 1 + e0/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

 

Несущая способность кладки равна:

 

N ≤ 1*1*110*0,16*1,18=20,8 т

 

5,5 ≤ 20,8

 

Прочность кладки обеспечена.

← Предыдущая Следующая →

Статья была для Вас полезной?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

 


Расчет кирпичной кладки по сечению II-II

Продолжение статьи Расчет кирпичной кладки на прочность.

Пример расчета кирпичной стены по сечению II-II.

Исходные данные: Рассчитать наружную стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м. Нагрузка от перекрытия первого этажа P1=1,8т. Нагрузка от вышележащих этажей G=3,8т. Длительная продольная сила Ng=4,563т. Все нагрузки собраны в статье Сбор нагрузок на стену первого этажа для сечения I-I на один погонный метр кладки.

Решение.

Расчетная схема

Рассмотрим сечение II-II.

В данном случае для определения продольной силы NII нужно дополнительно учесть вес кладки первого этажа (G1), расположенной между сечением I-I и II-II.

 

G= 1/3 (ρ*h*L*H) = 1/3 (1800*0,25*1*3 )= 450кг = 0,45т

 

ρ — плотность кладки, 1800 кг/м3

h — толщина стены, 0,25 м 

L — длина одного погонного метра стены, 1 м

H — высота этажа, 3 м

Тогда продольная сила NII будет равна:

 

NII = N + G1 = 5,5т + 0,45т = 5,95 т

 

Так как сечение II-II находится на расстоянии 2/3 высоты H, то изгибающий момент от перекрытия будет равен:

 

МII = 2М / 3

 

М = 13,5 т*см (смотрим предыдущую статью)

 

МII  = 2*13,5 / 3 =9 т*см

 

Эксцентриситет продольной силы NII в сечении II-II составит:

 

e0 II  = MII  / NII  = 9 / 5,95 = 1,5 см

 

Общий эксцентриситет с учетом случайного:

 

e0 II  = 1,5 + 2 = 3,5 см

 

y = h / 2 = 12,5 см

При e0 II = 3,5 см < 0,7y = 8,75 см расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кладки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

 

NII ≤ mφR Aω

 

— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см2 или 110 т/м2

— Ac — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

Ac

A — площадь поперечного сечения одного погонного метра кладки. A = L*h = 1*0,25 = 0,25 м2

 

A= 0,25 (1 — 2*0,035 / 0,25) = 0,18 м2

 

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

 

ω = 1 + e0 II / h = 1 + 0,035 / 0,25 = 1,14 ≤ 1,45 условие выполняется

 

Для сечения II-II необходимо дополнительно определить коэффициенты mи φ1, так как в этом сечении они не будут равны единице.

— φ1 — коэффициент продольного изгиба:

 

φ1 = (φ + φс) / 2

 

Для определения коэффициента продольного изгиба элемента для всего сечения φ и сжатого сечения φс, необходимо определить гибкость элемента λh и гибкость сжатой части сечения λ , а также упругую характеристику кладки α в сечении II-II.

 

λh = 2l0 / 3h

 

l0= H =3 м

 

λh = 2H / 3h = 2*3 / 3*0,25 = 8

 

λhс = 2H / 3hc =2Н / 3(h — 2*e0II) = 2*3 / 3*(0,25 — 2*0,035) = 11

 

Упругая характеристика α принимается по таблице 15 п.7 СНиП II-22-81 и равна 1000.

По таблице ниже:

Гибкость

Коэффициент продольного изгиба

при упругих характеристиках кладки, α

λh

λi

1500

1000

750

500

350

200

100

4

6

8

10

12

14

16

18

22

26

30

34

38

42

46

50

54

14

21

28

35

42

49

56

63

76

90

104

118

132

146

160

173

187

1

0,98

0,95

0,92

0,88

0,85

0,81

0,77

0,69

0,61

0,53

0,44

0,36

0,29

0,21

0,17

0,13

1

0,96

0,92

0,88

0,84

0,79

0,74

0,7

0,61

0,52

0,45

0,38

0,31

0,25

0,18

0,15

0,12

1

0,95

0,9

0,84

0,79

0,73

0,68

0,63

0,53

0,45

0,39

0,32

0,26

0,21

0,16

0,13

0,1

0,98

0,91

0,85

0,79

0,72

0,66

0,59

0,53

0,43

0,36

0,32

0,26

0,21

0,17

0,13

0,1

0,08

0,94

0,88

0,8

0,72

0,64

0,57

0,5

0,45

0,35

0,29

0,25

0,21

0,17

0,14

0,1

0,08

0,06

0,9

0,81

0,7

0,6

0,51

0,43

0,37

0,32

0,24

0,2

0,17

0,14

0,12

0,09

0,07

0,05

0,04

0,82

0,68

0,54

0,43

0,34

0,28

0,23

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

Примечания: Коэффициент при промежуточных величинах гибкостей определяется по интерполяции.

 

определяем φ = 0,92 и φс = 0,86 (φс определили интерполяцией)

 

 φ1 = (φ + φс) / 2 = (0,92 + 0,86) / 2 = 0,89

 

— mg определяется по формуле:

 

mg

 

Ng — длительная продольная сила (постоянные + временные длительные).

В статье Сбор нагрузок мы определили значение N= 4,563 т в сечении I-I. Для того, чтобы вычислить значение длительной продольной силы в сечении II-II (Ng II) необходимо прибавить вес кладки между двумя сечениями, которая равна G= 0,45 т.

Тогда,

Ng II  = 4,563 + 0,45 = 5,013 т.

e0g — эксцентриситет от длительной продольной силы, который в сечении II-II будет равен:

 

e0g II = MII  / Ng II  = 9 / 5,013 = 1,8 см

 

Общий эксцентриситет длительной продольной силы с учетом случайного:

 

e0g II = 1,8 + 2 = 3,8 см

 

η — коэффициент при λhс = 11, принимаемый по таблице:

Гибкость

Коэффициент η для кладки

 

λh

 

 

 

λi

 

 

из глиняного кирпича и керамических камней; из камней и крупных блоков из тяжелого бетона; из природных камней всех видов

из силикатного кирпича и силикатных камней; камней из бетона на пористых заполнителях; крупных блоков из ячеистого бетона

при проценте продольного армирования

0,1 и менее

0,3 и более

0,1 и менее

0,3 и более

≤10

12

14

16

18

20

22

24

26

≤35

42

49

56

63

70

76

83

90

0

0,04

0,08

0,12

0,15

0,20

0,24

0,27

0,31

0

0,03

0,07

0,09

0,13

0,16

0,20

0,23

0,26

0

0,05

0,09

0,14

0,19

0,24

0,29

0,33

0,38

0

0,03

0,08

0,11

0,15

0,19

0,22

0,26

0,30

Примечание. Для неармированной кладки значения коэффициента η следует принимать как для кладки с армированием 0,1 % и менее. При проценте армирования более 0,1 и менее 0,3 коэффициент η определяется интерполяцией.

  

η = 0,02 (определен интерполяцией)

 

mg = 1 — 0,02*(5,013 / 5,95)*(1 + 1,2*3,8 / 25) = 0,98

  

Несущая способность кладки равна:

 

NII ≤ 0,98 * 0,89 * 110 * 0,18 * 1,14 = 19,7 т

 

5,95 ≤ 19,7

Прочность кладки обеспечена.

← Предыдущая Следующая →

Статья была для Вас полезной?

Напишите об этом в комментариях и поделитесь в социальных сетях:

 


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *