Сбор нагрузок для расчета конструкций

Для расчета любой конструкции первым делом нужно собрать нагрузки. Разберемся с самой сутью: какие нагрузки могут возникнуть при расчете здания?

Во-первых, это собственный вес конструкций (крыши, перекрытий, стен, полов, перегородок, лестниц и т.п.). При расчете жилых домов это, чаще всего, самая серьезная нагрузка.

Как определяется собственный вес? Нужно знать, сколько весит материал, т.е. его объемный вес или плотность (кг/м³), затем определить габариты конструкции и выбрать коэффициент надежности по нагрузке (ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5).

Например, есть стена из кирпича объемным весом 1800 кг/м³ (толщиной 0,250 м) с утеплителем объемным весом 60 кг/м³ (толщиной 0,08 м). Высота стены 3,3 м. Коэффициент надежности по нагрузке для каменных конструкций — 1,1. Определим, какая нагрузка от стены приходится на ленточный фундамент. Нагрузка обычно определяется на 1 погонный метр конструкции:

1,1*1800*3,3*0,25 + 1,2*60*3,3*0,08 = 1653 кг/м.

В таблице 1 приведен объемный вес некоторых строительных материалов.

Таблица 1 (информация взята из справочника)

Коэффициенты надежности по нагрузке для веса конструкций, материалов и засыпок (ДБН В. 1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5):

— металлические конструкции — 1,1;

— бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные — 1,1;

— бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, рулонные материалы, засыпки, стяжки и т.п., выполняемые в заводских условиях — 1,2, на строительной площадке — 1,3;

— насыпные грунты — 1,15.

Второй тип нагрузки — это временная (переменная) нагрузка (от снега, людей, мебели и прочего). Величину временной нагрузки придумывать не нужно, она четко регламентирована в ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 6 и таблица 6.2.

Для жилого дома нам нужно знать следующие нагрузки:

1. Нагрузка на перекрытие в жилых помещениях — 150 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

2. Нагрузка на перекрытие в чердачном помещении — 70 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

3. Снеговая нагрузка — согласно разделу 8 ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» для вашего района.

Переменная нагрузка состоит из долговременной и кратковременной части. В расчете разных конструкций необходимо прикладывать либо полную временную, либо кратковременную или длительную нагрузку. В методиках расчетов всегда оговаривается, какая нагрузка нужна, а с помощью ДБН можно разобраться с величинами нагрузок, которые нужно прикладывать в конкретном случае.

Более глубоко вопрос видов нагрузок и коэффициентов к ним рассмотрен в статье Сочетания нагрузок или как выбрать нужные коэффициенты

Еще полезные статьи:

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость. «

«Расчет металлического косоура лестницы.»

class=»eliadunit»>

Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома

Сбор нагрузок разберем на примере. Для расчета ленточного фундамента понадобится собрать нагрузки ото всех конструкций — от крыши до стен.

В чем заключается сбор нагрузки? Начнем с того, что ширина подошвы фундамента непосредственно зависит от величины нагрузки от конструкций. Поэтому первый шаг — это анализ того, сколько типов фундаментных лент мы назначим.

В нашем примере мы рассмотрим двухэтажный дом без подвала с несущими стенами вдоль цифровых осей. На эти стены опираются сборные плиты перекрытия над первым этажом и монолитное перекрытие над вторым этажом, также на них опираются стропила деревянной кровли. Вдоль буквенных осей — самонесущие стены.

Каким образом собирается нагрузка? Если стена самонесущая, то считается просто вес одного погонного метра этой стены (окна и двери условно не учитываем). Если стена является несущей, и на нее опираются перекрытие, конструкции крыши или лестница, то к весу самой стены прибавляется еще и нагрузки от половины пролета перекрытия (крыши). Площадь, с которой собирается нагрузка называется грузовой площадью. Допустим, расстояние между двумя несущими стенами 4 метра. Нагрузку мы собираем на 1 погонный метр. Одна половина пролета придется на одну стену, вторая — на вторую. Значит, грузовая площадь для каждой стены от этого перекрытия равна 4*1/2 = 2 м². Если на стену опирается перекрытие с двух сторон, то эти две грузовые площади нужно складывать.

На рисунке показана схема дома и грузовые площади для каждой стены.

Нагрузка на стены по оси «1» и «3» одинаковая, это будет первый тип фундамента. Нагрузка на стену по оси «2» значительно больше, чем на наружные стены (во-первых, в два раза больше нагрузка от перекрытий и крыши, во-вторых, сама стена по оси «2» выше), это будет второй тип фундамента. И третий тип — нагрузка от самонесущих стен по осям «А» и «Б».

После того, как определились с количеством типов фундаментов, определим нагрузки от конструкций.

1. Нагрузка на 1 м² перекрытия над первым этажом.

2. Нагрузка на 1 м² перекрытия над вторым этажом.

3. Нагрузка на 1 м² крыши

4. Нагрузка от 1 м² наружной стены.

5. Нагрузка от 1 м² внутренней стены.

Определим нагрузку на 1 погонный метр первого типа фундамента (по оси «1» и «3»).

Определим нагрузку на 1 погонный метр второго типа фундамента (по оси «2»).

Определим нагрузку на 1 погонный метр третьего типа фундамента (по оси «А» и «Б»).

Итак, нагрузки собраны, можно приступать к расчету ленточного фундамента.

Еще полезные статьи:

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия. «

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Расчет металлического косоура лестницы.»

class=»eliadunit»>

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 опорной площадки стены на смятие

Сначала определимся с терминами:

Что такое опорная площадка?

Когда Вы укладываете на верх стены металлическую, железобетонную или деревянную балку, то нагрузка от этой балки будет передаваться не на всю площадь стены, а только на площади контакта опорного участка балки со стеной. Участок стены, на который передается нагрузка от балки и называется опорной площадкой. Для железобетонных плит ширина опорной площадки совпадает с шириной плиты.

Что такое смятие?

В проспектах, рекламирующих достоинства блоков из ячеистых бетонов всегда упоминается простота и легкость обработки таких блоков. Распиливать блоки из ячеистых бетонов можно даже обычной ножовкой по дереву. Но при этом почему-то не упоминается, что такое легкое распиливание блоков возможно в частности из-за смятия. Смятие — это необратимая, точнее говоря — неупругая деформация материала, а если сказать еще проще, то это частичное разрушение материала. В некоторых случаях ничего плохого в смятии нет. Частичное смятие опорной площадке позволяет выровнять значение действующих на материал напряжений. При этом вся конструкция немого «просядет» и все. Но если нагрузки, приводящие к смятию, очень большие, то это приводит к полному разрушению материала в области действия нагрузок. Именно это и происходит при распиливании ячеистобетонных блоков. Поэтому к приводимым в рекламных проспектах цифрам, обозначающим прочность ячеистых бетонов при сжатии и сопоставимым с прочностью тяжелых бетонов классов В10-В15 относиться нужно очень осторожно. Как говорится лучше семь раз рассчитать, чем один раз оказаться под разрушающейся конструкцией. Сейчас мы этим и займемся:

Первый метод проверки прочности опорных площадок стены (столба) на смятие

(хорош для оценочного расчета)

Этот метод базируется на следующих расчетных предпосылках:

1. Нагрузка на опорную площадку, это опорная реакция балки или перемычки плюс нагрузка от вышележащих стен, перекрытий, кровли и т.п.

2. Чтобы вычислить касательные напряжения, действующие в материале стены или столба на опорной площадке (причем, как в материале опорного участка балки или плиты перекрытия, так и в материале стены или столба эти напряжения по принципу равнодействия сил равны), нужно просто разделить имеющуюся нагрузку, на площадь опорной площадки и потом сравнить полученное значение с максимально допустимым для данного материала:

σ ≤ R_см (148. 1.1)

где σ — значение касательных напряжений, возникающих в материале стены;

R_см — расчетное сопротивление смятию.

Как видим алгоритм расчета достаточно простой. Но чтобы все это не оставалось туманными высказываниями дельфийского оракула, добавим эту выжимку абстрактного мышления в закваску конкретного примера: Стоится 3-этажный дом со стенами из газосиликатных блоков с металлическими балками перекрытия длиной 6,4 метра (расчетная длина 6 метров) с несущими внутренними и наружными стенами толщиной 40 см. Для перемычек будут использоваться железобетонные балки на всю ширину стены. Представить это поможет следующий условный план:

Рисунок 246.1 а) примерный план первого этажа б) план перемычек и балок перекрытия

в) условная цветовая диаграмма внутренних напряжений в материале стен.

Очевидно, что самыми загруженными будут блоки стен первого этажа. А представленная на рисунке 246. 1.в) условная цветовая диаграмма позволяет вычленить блоки, в которых будут возникать максимальные сжимающие напряжения. Не смотря на то, что максимальный пролет будет у проема шириной 3 м, самые нагруженные блоки будут у проема шириной 1.6 м по той простой причине, что на блоки проема шириной 3 м нагрузка от перекрытий передаваться не будет, в то время как блоки проема шириной 1.6 м будут воспринимать нагрузку не только от вышележащей стены, но и от балок перекрытия.

Так как ширина металлических балок перекрытия меньше ширины железобетонных перемычек, то следует проверить как опорную площадку под любой из балок перекрытия на смятие, так и опорную площадку под железобетонной перемычкой над проемом 1.6 м. Данный метод можно назвать поиском слабого звена. Таким образом если максимально нагруженные блоки выдержат нагрузку, то за остальные блоки беспокоиться нечего. Ну а проверка стены на прочность — это совсем другой расчет.

Итак, предполагается, что наружные стены будут из газосиликатных блоков шириной 40 см, имеющих плотность D500. Так как такие блоки использовать в качестве конструкционных нужно только после соответствующего расчета, а лучше использовать их только как теплоизоляционные, то именно такие блоки и взяты для примера. Расчетное сопротивление сжатию для таких блоков, если верить рекламным проспектам может достигать невиданных значений и 40 и 60 кг/см², однако для дальнейших расчетов лучше принять R_см =16.2 кг/см², как наиболее адекватное (почему, подробно излагается все в той же статье по расчету стены на прочность, к тому же именно такое значение следует принимать для блоков с классом по прочности на сжатие В2.5). Чтобы не усложнять изложение материала дополнительными расчетами, примем распределенную нагрузку на перекрытие 500 кг/м, а нагрузку от чердачного перекрытия и кровли вместе с лежащим на ней снегом и дующим на нее ветром в два раза меньше, т.е. 250 кг/м, ширину металлических балок примем равной 10 см (двутавр №20) шаг балок перекрытия — 1 м, ширина железобетонных перемычек равна ширине стены и = 40 см, длина опорных участков балок перекрытия = 15 см, длина опорных участков перемычек равна 20 см.

Нагрузка от перекрытий 1 этажа составит 500·6/2 = 1500 кг. Нагрузка от перекрытия 2 этажа и кровли перераспределится в материале стен, при шаге балок 1 м  и ширине площадки 10 см можно было бы предположить что нагрузка будет меньше в 10 раз, однако распределится не равномерно, а потому предположим, что нагрузка на опорную площадку уменьшится в 5 раз для внутренней несущей стены, тогда нагрузка от перекрытия 2 этажа и кровли составит примерно (500·6/2 + 250·6/2)/5 = 500 кг.

Действовать эта нагрузка будет на опорную площадку размерами 10х15 см. Тогда нагрузка от веса стен 2 и 3 этажа на эту площадку при высоте этажей 3 м составит 6·0.15·0.1·500 = 45 кг. Как видим, нагрузка от собственного веса стены намного меньше нагрузки от перекрытия, тем не менее, суммарная нагрузка на опорную площадку под балкой перекрытия составит N =1500 + 500 + 45 = 1995 кг. При длине опорной площадки l_оп = 15 см и ширине опорной площадки b = 10 см в газосиликате на опорных площадках будут возникать сжимающие напряжения:

σ = N / S = 1995/(15·10) = 13. 3 кгс/см² < R = 16.2 кгс/см² (246.1.1)

где S — площадь опорной площадки.

Как видим, полученное значение внутренних напряжений меньше предельно допустимых. Вроде волноваться не о чем, но пока не будем забегать вперед и посмотрим, что будет происходить на опорных площадках под перемычкой над пролетом 1.6 м.

Как видно из плана 1 этажа, на эту перемычку попадает одна балка перекрытия посредине и еще две балки по краям. Поэтому нагрузка на опорные площадки под этой перемычкой составит только от балок перекрытия 1500·3 = 4500 кг. При одинаковых планах 2 и 3 этажа нагрузка от перекрытий и кровли также уменьшится, но в этом случае уменьшение будет не таким значительным из-за большей длины опорной площадки и из-за того, что проемы уменьшают в двое перераспределение нагрузки. Предположим, что нагрузка от остальных перекрытий и кровли уменьшится в 2 раза и составит (1500·3 + 750·3)/2 = 3375 кг. При ширине перемычки 40 см и длине опорной площадки 20 см нагрузка от собственного веса вышележащих стен составит 6·0. 4·0.2·500 = 240 кг.

Суммарная нагрузка на опорную площадку под перемычкой составит N =4500 + 3375 + 240 = 8115 кг. При длине опорной площадки l_оп = 20 см и ширине опорной площадки b = 40 см в газосиликате на опорных площадках будут возникать касательные напряжения:

σ = N / S = 8115/(40·20) = 10.14 кгс/см² < R (246.1.2)

И тут у нас все нормально, но!

Ни металлический двутавр, ни железобетонная балка бесконечной жесткостью не обладают, а значит, под действием нагрузки будут деформироваться, проще говоря, прогибаться. В свою очередь материал опорной площадки также будет деформироваться, при этом внутренние напряжения в материале опорной площадки будут распределяться не равномерно. Максимальные сжимающие напряжения будут на краю стены (в начале опорной площадки), а минимальные — ближе к середине стены. Следовательно рассчитывать опорную площадку нужно на бóльшие напряжения.

Для более точного расчета следует знать угол наклона балок на опорах, после чего можно определить длину опорной площадки, при которой эпюра распределения напряжений будет треугольной и сравнить эту длину с принятой. Впрочем, есть и более простой способ: можно просто умножить полученное значение сжимающих напряжений на коэффициент неопределенности (назовем его так) от 1.3 до 1.5 и сравнить полученное значение с максимально допустимым. Если воспользоваться рекомендациями СТО 501-52-01-2007, то следует принимать значение коэффициента около 1.67, и хотя мне такое значение кажется несколько завышенным из-за априорного принятия треугольной эпюры распределения напряжений по длине опорной площадки, тем не менее запас еще никогда и никому не помешал.

Проверка прочности опорных площадок стены из газосиликатных блоков на смятие

(согласно СТО 501-52-01-2007)

Расчет производится по следующей формуле:

N ≤ ψR_b,locS (246. 2.1)

где ψ — коэффициент полноты эпюры напряжений по длине опорной площадки, принимается ψ = 1 при равномерном распределении напряжений (при прямоугольной эпюре) и ψ = 0.5 при треугольной эпюре напряжений (под концами балок, перемычек, прогонов).

R_b,loc — расчетное сопротивление кладки смятию, определяется по формулам:

R_b,loc = φ_bR (246.2.2)

φ_b = (S_loc2/S)^1/3 ≤1.2 (246.2.3)

где S_loc2 — расчетная площадь смятия, определяемая согласно рисунка 246.2:

Рисунок 245.2

Для бетонной перемычки расчетная площадь смятия определяется по верхней левой схеме и составляет 2S, а для металлических балок, расположенных с шагом 1 м, больше 3S. Однако большого значения это не имеет так как значение коэффициента φ_b не следует принимать больше 1. 2. Тогда принимая треугольную эпюру получим

для железобетонной перемычки

N = 8115 кг > 0.5·16.2·1.2·800 = 7776 кг (246.2.1)

для металлических балок

N = 1995 кг > 0.5·16.2·1.2·150 = 1458 кг (246.2.1)

В обоих случаях требования СТО не соблюдаются, а потому следует использовать бетонные опорные подушки под металлические балки, а еще лучше железобетонный пояс по всем несущим стенам для более равномерного перераспределения нагрузки. Так, например, бетонная опорная подушка высотой 20 см и длиной 60 см увеличит площадь опоры приблизительно в 5 раз и таким образом создаст дополнительный запас по прочности. Тем не менее подушки допускается использовать для повышения прочности не более, чем на 50%. А если четко придерживаться рекомендаций СТО 501-52-01-2007, то под железобетонную перемычку вообще следует выложить кирпичные столбы, сделать ж/б колонны или полностью выложить внутреннюю стену из кирпича. Можно также уменьшить проем, чтобы на перемычку попадало не более 2 балок перекрытия или изменить шаг балок перекрытия.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500

{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}

{{l10n_strings.PRODUCTS}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings. DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}}

{{l10n_strings. CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Расчет нагрузки на фундамент: пример сбора нагрузок от надземной части

Перед тем как начать строительство фундамента,рекомендуется собрать все нагрузки на фундамент.

Содержание:

Для чего нужен расчет нагрузки на фундамент?Он нужен для дальнейшего расчета конструкции фундамента,его сечения и армирования. Чтобы не получилось так,что ваш фундамент оказался не способным выдержать вес всего того,что будет на нем в дальнейшем стоять.

Если вы конструктивно примете небольшое сечение фундамента,то большую нагрузку от верхней части дома придется выдерживать не бетону,а его арматуре.Ладно,если она заложена с запасом. А если вы решили сэкономить и на арматуре?! Тогда вас ждут большие проблемы.

Лучше рассчитать нагрузку,сделать расчет фундамента и принять его сечение и армирование с запасом. Тогда никакие трещины ни в фундаменте и ,соответственно,в стенах дома,вам не страшны.

Как рассчитать нагрузку на фундамент

Слово «собрать» все нагрузки как раз  подсказывает,что надо суммировать по весу все,что будет сверху фундамента:

1. вес всех конструкций надземной части: цоколь, стены,крыша, перекрытие, пол,окна,двери
2. масса всего,что будет находиться на перекрытии: оборудования,мебель, люди,собаки.Считать с запасом,а то вдруг мебель начнете коллекционировать..
3. вес снега на крыше зимой в самый неблагоприятный месяц.То есть максимальная снеговая нагрузка

Есть два способа сбора нагрузок:

1. точный
2. укрупненный

Точный расчет возможен тогда,когда у вас есть проект.По разработанным чертежам железобетонных конструкций,кирпичной кладки и чертежам деревянных конструкций крыши с раскладкой кровельного материала можно сделать точный расчет.

Если у вас нет проекта,то тогда расчет нагрузок можно посчитать только укрупнено.То есть, подобрать вес конструкций приблизительно по тем нормативам,которые существуют в нормативах и учебниках по строительству.

Пример сбора нагрузок на фундамент

Какова нагрузка на фундамент у одноэтажного дома с мансардой

Допустим,на этапе расчета фундамента, у вас есть только планировка дома, эскизы фасадов и разрез.Эти исходные данные, в любом случае, у вас уже должны быть оформлены,хотя бы для архитектурного бюро,в котором вы получали разрешение на строительство.

Многие частные застройщики, в виду отсутствия денежных средств на оплату услуг профессиональных дизайнеров и проектировщиков, стараются нанимать квалифицированных подрядчиков, которые специализируются на каком-то виде строительных работ: делают только фундаменты или кладут только кирпичную кладку стен и т.д. В принципе,это выход из положения. Но,все же практические знания и умения подрядчиков нужно проверять,так как и они могут ошибаться  из-за отсутствия проекта и  индивидуальных условий строительства для каждого конкретного случая.

Итак,поскольку  вы уже чертили или делали эскизы дома, то у вас в голове уже есть конструктивные мысли из чего  будут сложены стены дома,какое будет перекрытие и какая кровля. Следовательно,можно уже собирать нагрузки на фундамент по укрупненным показателям.

Такой методикой можно рассчитать нагрузку на фундамент не только для дома,но и для бревенчатой бани.Естественно нагрузки от кирпичного дома и бревенчатой бани будут на порядок отличаться друг от друга.Соответственно,от того какая нагрузка от надземной части,такой и тип фундамента следует выбирать.Но,об этом в следующей статье.

Итак,рассмотрим сбор нагрузок на фундамент на конкретном примере строительства дома:

• • одноэтажный с жилой мансардой
  • размерами в плане 10х10 м
  • высота этажа 2,5м
  • стены наружные из газоблока  толщиной 300мм с облицовкой пустотелым кирпичом толщиной 120мм
  • одна стена внутренняя несущая  толщиной 380 мм
  • перекрытие  цокольное из пустотелых железобетонных плит
  • перекрытие чердачное из пустотелых железобетонных плит
  • крыша стропильная с покрытием из профнастила
  • регион-Предуралье (IV зона)

Сначала нужно посчитать площадь всех вышеперечисленных конструкций надземной части дома:

• • площадь перекрытия 10*10=100 м2
  • площадь стен без учета оконных и дверных проемов: 1 этаж= 10*4*2,5=100 м2. Мансардный этаж=10*4*1+2,5*5*2=65м2 Итого площадь стен 165м2
  • площадь стропильной кровли  10*10*1,3=130м2

В данной таблице приведен вес одного квадратного метра конструкций зданий и сооружений:

По таблице можно суммировать вес всех конструкций дома

Теперь считаем вес всех конструкций дома,воспользовавшись усредненными показателями из таблицы:

• вес стен из газоблока 165 м2*0,3*600=29700кг (где: 100м2-площадь стен, 0,3м-толщина стен, 600кг/м3- объемный вес газоблока)
• вес облицовки стен из пустотелого кирпича 165*0,12*1400=27720 кг
• вес внутренней кирпичной стены из полнотелого кирпича толщиной 380мм равен: 10м*0,38м*2,5м*1800кг/м3=17100 кг
• вес железобетонного цокольного перекрытия 100*500=50000 кг,где 100-площадь в м2, 500-усредненный вес ж/б перекрытия
• вес чердачного перекрытия -то же самое=50000 кг
• вес кровли из профнастила 130*30=3900 кг
• вес конструкций утепления мансарды 130*50=6500 кг

Итого: вес конструкций дома составил 184,92 тонн.

И в заключении, к массе конструкций дома добавим так называемые временные нагрузки:

• • снеговая нагрузка-130 м2*150 кг/м2=19500 кг
  • нагрузка от веса 10 человек -10*80=800 кг
  • нагрузка от мебели-100 *60=6000 кг

  Итоговая цифра от сбора всех весовых начислений получится равной 211,22 тонн.

Полученная цифра расчета нагрузок на фундамент  позволит вам  выполнить расчет любого типа фундамента под ваш дом.

Расчет кирпичной стены на ветровую нагрузку. Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

При строительстве загородного дома многие мастера задумаются не только о том, какой лучше выбрать кирпич и конструкции несущих стен, а также о том, как определить толщину кирпичной стены, чтобы сделать правильный расчет расхода материалов для возведения стен дома.

Толщина стены

Стоит знать, что выбирая полнотелый или пустотелый кирпич, ширина стен дома может быть различна. Поэтому и расчет необходимого кирпича будет сильно разниться. Кирпич полнотелый обладает высокой прочностью, но по теплоизоляционным свойствам уступает многим другим строительным материалам.

Например, для температуры наружного воздуха — 30°С, стены дома из полнотелого кирпича выкладывают в 64 сантиметра (2,5 кирпича). В то время как, для этой же температуры толщина стен из деревянных брусьев равна 16-18 сантиметров.

Поэтому для сокращения общего расхода кирпича, уменьшения нагрузки на фундамент, а также уменьшения массы стен часто используют пустотелый (щелевой или дырчатый) кирпич или полнотелый, но с образованием пустот. Плюс ко всему, используют всевозможные теплоизоляционные материалы, а также эффективные штукатурки и засыпки.

Как уже было выше упомянуто, экономически нецелесообразной оказывается кладка, которая выложена из полнотелого кирпича. К примеру, для трехкомнатного дома с толщиной стен 64 сантиметра необходимо около 25 тысяч кирпичей общим весом 80-100 тонн. Конечно, это приблизительный расчет, но цифра, особенно, выраженная в тоннах, ошеломляет.

И это только для наружных стен. А если учесть объем, необходимый для перегородок, то дом фактически превращается в кирпичный склад с достаточно громоздким фундаментом.

Важно также учитывать, что кирпичные стены имеют достаточно большую тепловую инерционность. То есть необходимо достаточное время на то, чтобы они прогрелись и остыли. А чем толще стена, тем больше времени необходимо на прогрев. То есть температура в помещении мало меняется в течение суток. Поэтому для кирпичного дома, возведенного из полноценного кирпича, необходимо правильно рассчитать систему отопления.

Укладка кирпича

В этом состоит огромный плюс кирпичных стен. Однако не всегда благоприятна такая тепловая инерционность для дач, которые могут эксплуатироваться сезонно. Промерзшие стены на даче будут достаточно долго прогреваться. А резкие перепады температур часто приводят к образованию конденсата внутри помещения. Поэтому, как правило, такие дома обшивают досками.

Итак, все же перейдем к тому вопросу как же рассчитать толщину кирпичной стены в зависимости от того или иного виды кирпича? Расчет произвести не сложно, потому что существует специальная таблица, в которой, в зависимости от вида кирпича, конструкции стен и температуры воздуха определяется соответствующая толщина стен дома.

Различные кирпичные стены определение толщины в них будет описано ниже. В сводной схеме.

Обыкновенный глиняный, силикатный и полнотелый кирпич

При сплошной кладке с внутренней штукатуркой

• Для температуры воздуха 4С — толщина стен 30 см;
• При температуре -5°С – толщина стен 25 см;
• При температуре -10°С – 38 см;
• При температуре -20°С – 51 см;
• При температуре -30°С – 64 см.

Кирпичная кладка с воздушной прослойкой

• Для температуры воздуха -20°С (-30°С) – толщина стен 42 см;
• Для температуры воздуха -30°С (-40°С) – толщина стен 55 см;
• Для температуры воздуха -40°С (-50°С) – толщина стен 68 см;

Сплошная кладка с плитными наружными утеплителями толщиной 5 сантиметров и внутренней штукатуркой

• Для температуры воздуха -20°С (-30°С) – толщина стен 25 см;
• Для температуры воздуха -30°С (-40°С) – толщина стен 38 см;
• Для температуры воздуха -40°С (-50 °С) – 51 см;

Сплошная кладка с внутренним утеплением плитами термоизоляционными, имеющими толщину 10 сантиметров

• Для температуры воздуха -20°С (-25°С) – толщина стен 25 см;
• Для температуры воздуха -30°С (-35°С) – толщина стен 38 см;
• Для температуры воздуха -40°С (-50 °С) – 51 см.

Кладка колодцевая с минеральной засыпкой с объемной массой 1400 кг/м3 и внутренней штукатуркой

• Для температуры -10°С(-20°С) – 38 см;
• Для температуры -25°С (-35°С) – 51 см;
• Для температуры -35°С (-50°С) – 64 см.

Пустотелый глиняный кирпич

Забор из кирпича

• Кладка с внутренней и наружной штукатуркой, а также с воздушной прослойкой 5 сантиметров. Для температуры воздуха -15°С (-25°С) – 29 см, для температуры воздуха -25°С (-35°С) – 42 см, для температуры воздуха -40°С (-50°С) – 55 см;
• Кладка сплошная с внутренней штукатуркой. Для температуры воздуха -10°С – 25 см, для температуры воздуха -20°С – 38 см, для температуры воздуха -35°С – 51 см.

Толщина стен в сантиметрах указывается с учетом вертикальных швов, толщина которых составляет 1 сантиметр. Горизонтальные швы также делают толщиной 1 сантиметр, если в раствор были добавлены глина и известь. Если же добавок не было, то толщина горизонтальных швов делается 1,2 сантиметра. Самая большая толщина швов составляет 1,5 сантиметра, самая малая 0,8 сантиметра.

При возведении кирпичных стен часто используют цементно-глиняный, цементно-известковый и цементно-песчаный растворы. Последний очень жесткий и прочный поэтому в него (для пластичности) добавляют тесто из глины и извести.

Тесто известковое готовится путем гашения водой отдельных кусочков извести в творильной яме. Далее смесь оставляется на 2 недели. Тесто глиняное готовится путем замачивания кусков глины в воде на 3-5 дней.

Схема укладки стены из кирпича с прослойкой

После полного размокания тщательно перемешивается с водой и процеживается. Остатки воды сливаются. Такое тесто может храниться достаточно долгий срок. Раствор для кирпичной кладки готовят перед началом работ. А использовать его рекомендуют в ближайшие два часа (не более).

Для облицовки фасадов наиболее лучшим считается керамический лицевой кирпич. Также можно использовать бетонный камень или же кирпич утолщенный с пустотами.

Все вышесказанное говорит о том, что если провести правильный расчет толщины стены дома, можно не только снизить расход материалов, затрачиваемых на возведение загородного дома, но и снизить нагрузки на фундамент, что также является экономическим показателем. Ведь можно снизить и затраты на сам фундамент дома. Хотя необходимо отметить, что расчет можно сделать только в том случае, если точно знать, какой кирпич будет использован в строительстве.

Сегодня многие загородные застройщики, которые проводят все строительные работы на загородном участке своими руками, не обращают большого внимания на такой аспект, как расчет толщины стен дома. И делают ошибку. А можно было бы сэкономить.

Чтобы выполнить расчет стены на устойчивость, нужно в первую очередь разобраться с их классификацией (см. СНиП II
-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», а также пособие к СНиП) и понять, какие бывают виды стен:

1. Несущие стены
— это стены, на которые опираются плиты перекрытия, конструкции крыши и т. п. Толщина этих стен должна быть не менее 250 мм (для кирпичной кладки). Это самые ответственные стены в доме. Их нужно рассчитывать на прочность и устойчивость.

2. Самонесущие стены
— это стены, на которые ничто не опирается, но на них действует нагрузка от всех вышележащих этажей. По сути, в трехэтажном доме, например, такая стена будет высотой в три этажа; нагрузка на нее только от собственного веса кладки значительная, но при этом очень важен еще вопрос устойчивости такой стены — чем стена выше, тем больше риск ее деформаций.

3. Ненесущие стены
— это наружные стены, которые опираются на перекрытие (или на другие конструктивные элементы) и нагрузка на них приходится с высоты этажа только от собственного веса стены. Высота ненесущих стен должна быть не более 6 метров, иначе они переходят в категорию самонесущих.

4. Перегородки — это внутренние стены высотой менее 6 метров, воспринимающие только нагрузку от собственного веса.

Разберемся с вопросом устойчивоcти стен.

Первый вопрос, возникающий у «непосвященного» человека: ну куда может деться стена? Найдем ответ с помощью аналогии. Возьмем книгу в твердом переплете и поставим ее на ребро. Чем больше формат книги, тем меньше будет ее устойчивость; с другой стороны, чем книга будет толще, тем лучше она будет стоять на ребре. Со стенами та же ситуация. Устойчивость стены зависит от высоты и толщины.

Теперь возьмем наихудший вариант: тонкую тетрадь большого формата и поставим на ребро — она не просто потеряет устойчивость, но еще и изогнется. Так и стена, если не будут соблюдены условия по соотношению толщины и высоты, начнет выгибаться из плоскости, а со временем — трещать и разрушаться.

Что нужно, чтобы избежать такого явления? Нужно изучить п.п. 6.16…6.20 СНиП II
-22-81.

Рассмотрим вопросы определения устойчивости стен на примерах.

Пример 1.
Дана перегородка из газобетона марки М25 на растворе марки М4 высотой 3,5 м, толщиной 200 мм, шириной 6 м, не связанная с перекрытием. В перегородке дверной проем 1х2,1 м. Необходимо определить устойчивость перегородки.

Из таблицы 26 (п. 2) определяем группу кладки — III
. Из таблиц
ы 28 находим? = 14. Т.к. перегородка не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 9,8.

k
1 = 1,8 — для перегородки, не несущей нагрузки при ее толщине 10 см, и k
1 = 1,2 — для перегородки толщиной 25 см. По интерполяции находим для нашей перегородки толщиной 20 см k
1 = 1,4;

k 3 = 0,9 — для перегородки с проемами;

значит k
= k
1 k 3 = 1,4*0,9 = 1,26.

Окончательно β = 1,26*9,8 = 12.3.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H
/h
=
3,5/0,2 = 17,5 > 12.3 — условие не выполняется, перегородку такой толщины при заданной геометрии делать нельзя.

Каким способом можно решить эту проблему? Попробуем увеличить марку раствора до М10, тогда группа кладки станет II
, соответственно β = 17, а с учетом коэффициентов β = 1,26*17*70% = 15 17,5 — условие выполняется. Также можно было не увеличивая марку газобетона, заложить в перегородке конструктивное армирование согласно п. 6.19. Тогда β увеличивается на 20% и устойчивость стены обеспечена.

Пример 2.
Дана наружная ненесущая стена из облегченной кладки из кирпича марки М50 на растворе марки М25. Высота стены 3 м, толщина 0,38 м, длина стены 6 м. Стена с двумя окнами размером 1,2х1,2 м. Необходимо определить устойчивость стены.

Из таблицы 26 (п. 7) определяем группу кладки — I
. Из таблиц
ы 28 находим β = 22. Т.к. стена не закреплена в верхнем сечении, нужно снизить значение β на 30% (согласно п. 6.20), т.е. β = 15,4.

Находим коэффициенты k
из таблиц
ы 29:

k
1 = 1,2 — для стены, не несущей нагрузки при ее толщине 38 см;

k 2 = √А n
/A b
= √1,37/2,28 = 0,78 — для стены с проемами, где A b
= 0,38*6 = 2,28 м 2 — площадь горизонтального сечения стены с учетом окон, А n
= 0,38*(6-1,2*2) = 1,37 м 2 ;

значит k
= k
1 k 2 = 1,2*0,78 = 0,94.

Окончательно β = 0,94*15,4 = 14,5.

Найдем отношение высоты перегородки к толщине: H
/h
=
3/0,38 = 7,89

Необходимо также проверить условие, изложенное в п. 6.19:

Н + L
= 3 + 6 = 9 м

Рисунок 1
. Расчетная схема для кирпичных колонн проектируемого здания.

При этом возникает естественный вопрос: какое минимальное сечение колонн обеспечит требуемую прочность и устойчивость? Конечно же, идея выложить колонны из глиняного кирпича, а тем более стены дома, является далеко не новой и все возможные аспекты расчетов кирпичных стен, простенков, столбов, которые есть суть колонны, достаточно подробно изложены в СНиП II-22-81 (1995) «Каменные и армокаменные конструкции». Именно этим нормативным документом и следует руководствоваться при расчетах. Приводимый ниже расчет, не более, чем пример использования указанного СНиПа.

Чтобы определить прочность и устойчивость колонн, нужно иметь достаточно много исходных данных, как то: марка кирпича по прочности, площадь опирания ригелей на колонны, нагрузка на колонны, площадь сечения колонны, а если на этапе проектирования ничего из этого не известно, то можно поступить следующим образом:

Пример расчета кирпичной колонны на устойчивость при центральном сжатии

Проектируется:

Терраса размерами 5х8 м. Три колонны (одна посредине и две по краям) из лицевого пустотелого кирпича сечением 0.25х0.25 м. Расстояние между осями колонн 4 м. Марка кирпича по прочности М75.

Расчетные предпосылки:

.

При такой расчетной схеме максимальная нагрузка будет на среднюю нижнюю колонну. Именно ее и следует рассчитывать на прочность. Нагрузка на колонну зависит от множества факторов, в частности от района строительства. Например, Санкт-Петербурге составляет 180 кг/м 2 , а в Ростове-на-Дону — 80 кг/м 2 . С учетом веса самой кровли 50-75 кг/м 2 нагрузка на колонну от кровли для Пушкина Ленинградской области может составить:

N с кровли = (180·1.25 + 75)·5·8/4 = 3000 кг или 3 тонны

Так как действующие нагрузки от материала перекрытия и от людей, восседающих на террасе, мебели и др. пока не известны, но железобетонная плита точно не планируется, а предполагается, что перекрытие будет деревянным, из отдельно лежащих обрезных досок, то для расчетов нагрузки от террасы можно принять равномерно распределенную нагрузку 600 кг/м 2 , тогда сосредоточенная сила от террасы, действующая на центральную колонну, составит:

N с террасы = 600·5·8/4 = 6000 кг или 6 тонн

Собственный вес колонн длиной 3 м будет составлять:

N с колонны = 1500·3·0. 38·0.38 = 649.8 кг или 0.65 тонн

Таким образом суммарная нагрузка на среднюю нижнюю колонну в сечении колонны возле фундамента составит:

N с об = 3000 + 6000 + 2·650 = 10300 кг или 10.3 тонн

Однако в данном случае можно учесть, что существует не очень большая вероятность того, что временная нагрузка от снега, максимальная в зимнее время, и временная нагрузка на перекрытие, максимальная в летнее время, будут приложены одновременно. Т.е. сумму этих нагрузок можно умножить на коэффициент вероятности 0.9, тогда:

N с об = (3000 + 6000)·0.9 + 2·650 = 9400 кг или 9.4 тонн

Расчетная нагрузка на крайние колонны будет почти в два раза меньше:

N кр = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 кг или 5.8 тонн

2. Определение прочности кирпичной кладки.

Марка кирпича М75 означает, что кирпич должен выдерживать нагрузку 75 кгс/см 2 , однако прочность кирпича и прочность кирпичной кладки — разные вещи. Понять это поможет следующая таблица:

Таблица 1
. Расчетные сопротивления сжатию для кирпичной кладки (согласно СНиП II-22-81 (1995))

Но и это еще не все. Все тот же СНиП II-22-81 (1995) п.3.11 а) рекомендует при площади столбов и простенков менее 0.3 м 2 умножать значение расчетного сопротивления на
коэффициент условий работы γ с =0.8
. А так как площадь сечения нашей колонны составляет 0.25х0.25 = 0.0625 м 2 , то придется этой рекомендацией воспользоваться. Как видим, для кирпича марки М75 даже при использовании кладочного раствора М100 прочность кладки не будет превышать 15 кгс/см 2 . В итоге расчетное сопротивление для нашей колонны составит 15·0.8 = 12 кг/см 2 , тогда максимальное сжимающее напряжение составит:

10300/625 = 16.48 кг/см 2 > R = 12 кгс/см 2

Таким образом для обеспечения необходимой прочности колонны нужно или использовать кирпич большей прочности, например М150 (расчетное сопротивление сжатию при марке раствора М100 составит 22·0.8 = 17.6 кг/см 2) или увеличивать сечение колонны или использовать поперечное армирование кладки. Пока остановимся на использовании более прочного лицевого кирпича.

3. Определение устойчивости кирпичной колонны.

Прочность кирпичной кладки и устойчивость кирпичной колонны — это тоже разные вещи и все тот же СНиП II-22-81 (1995) рекомендует определять устойчивость кирпичной колонны по следующей формуле
:

N ≤ m g φRF
(1.1)

где m g
— коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки. В данном случае нам, условно говоря, повезло, так как при высоте сечения h
≈ 30 см, значение данного коэффициента можно принимать равным 1.

Примечание
: Вообще-то с коэффициентом m g все не так просто, подробности можно посмотреть в комментариях к статье.

φ
— коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости колонны λ
. Чтобы определить этот коэффициент, нужно знать расчетную длину колонны l
0
, а она далеко не всегда совпадает с высотой колонны. Тонкости определения расчетной длины конструкции изложены отдельно , здесь лишь отметим, что согласно СНиП II-22-81 (1995) п. 4.3: «Расчетные высоты стен и столбов l
0
при определении коэффициентов продольного изгиба φ
в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:

а) при неподвижных шарнирных опорах l
0 = Н
;

б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий l
0 = 1,5H
, для многопролетных зданий l
0 = 1,25H
;

в) для свободно стоящих конструкций l
0 = 2Н
;

г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями — с учетом фактической степени защемления, но не менее l
0 = 0,8Н
, где Н
— расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных горизонтальных опорах расстояние между ними в свету.»

На первый взгляд, нашу расчетную схему можно рассматривать, как удовлетворяющую условиям пункта б). т.е можно принимать l
0 = 1.25H = 1.25·3 = 3.75 метра или 375 см
. Однако уверенно использовать это значение мы можем лишь в том случае, когда нижняя опора действительно жесткая. Если кирпичная колонна будет выкладываться на слой гидроизоляции из рубероида, уложенный на фундамент, то такую опору скорее следует рассматривать как шарнирную, а не жестко защемленную. И в этом случае наша конструкция в плоскости, параллельной плоскости стены, является геометрически изменяемой , так как конструкция перекрытия (отдельно лежащие доски) не обеспечивает достаточную жесткость в указанной плоскости. Из подобной ситуации возможны 4 выхода:

1. Применить принципиально другую конструктивную схему

например — металлические колонны, жестко заделанные в фундамент, к которым будут привариваться ригеля перекрытия, затем из эстетических соображений металлические колонны можно обложить лицевым кирпичом любой марки, так как всю нагрузку будет нести металл. В этом случае, правда нужно рассчитывать металлические колонны, но расчетную длину можно приниматьl
0 = 1. 25H
.

2. Сделать другое перекрытие
,

например из листовых материалов, что позволит рассматривать и верхнюю и нижнюю опору колонны, как шарнирные, в этом случае l
0 = H
.

3. Сделать диафрагму жесткости

в плоскости, параллельной плоскости стены. Например по краям выложить не колонны, а скорее простенки. Это также позволит рассматривать и верхнюю и нижнюю опору колонны, как шарнирные, но в этом случае необходимо дополнительно рассчитывать диафрагму жесткости.

4. Не обращать внимания на вышеприведенные варианты и рассчитывать колонны, как отдельно стоящие с жесткой нижней опорой, т.е

l
0 = 2Н

В конце концов древние греки ставили свои колонны (правда, не из кирпича) без каких-либо знаний о сопротивлении материалов, без использования металлических анкеров, да и столь тщательно выписанных строительных норм и правил в те времена не было, тем не менее некоторые колонны стоят и по сей день.

Теперь, зная расчетную длину колонны, можно определить коэффициент гибкости:

λ
h = l
0 /h

(1. 2) или

λ
i = l
0 /i

(1.3)

где h
— высота или ширина сечения колонны, а i
— радиус инерции.

Определить радиус инерции в принципе не сложно, нужно разделить момент инерции сечения на площадь сечения, а затем из результата извлечь квадратный корень, однако в данном случае в этом нет большой необходимости. Таким образом λ h = 2·300/25 = 24
.

Теперь, зная значение коэффициента гибкости, можно наконец-то определить коэффициент продольного изгиба по таблице:

Таблица 2
. Коэффициенты продольного изгиба для каменных и армокаменных конструкций (согласно СНиП II-22-81 (1995))

При этом упругая характеристика кладки α
определяется по таблице:

Таблица 3
. Упругая характеристика кладки α
(согласно СНиП II-22-81 (1995))

В итоге значение коэффициента продольного изгиба составит около 0.6 (при значении упругой характеристики α
= 1200, согласно п. 6). Тогда предельная нагрузка на центральную колонну составит:

N р = m g φγ с RF = 1х0.6х0.8х22х625 = 6600 кг

Это означает, что принятого сечения 25х25 см для обеспечения устойчивости нижней центральной центрально-сжатой колонны недостаточно. Для увеличения устойчивости наиболее оптимальным будет увеличение сечения колонны. Например, если выкладывать колонну с пустотой внутри в полтора кирпича, размерами 0.38х0.38 м, то таким образом не только увеличится площадь сечения колонны до 0.13 м 2 или 1300 см 2 , но увеличится и радиус инерции колонны до i
= 11.45 см
. Тогда λ i = 600/11.45 = 52.4
, а значение коэффициента φ = 0.8
. В этом случае предельная нагрузка на центральную колонну составит:

N р = m g φγ с RF = 1х0.8х0.8х22х1300 = 18304 кг > N с об = 9400 кг

Это означает, что сечения 38х38 см для обеспечения устойчивости нижней центральной центрально-сжатой колонны хватает с запасом и даже можно уменьшить марку кирпича. Например, при первоначально принятой марке М75 предельная нагрузка составит:

N р = m g φγ с RF = 1х0.8х0.8х12х1300 = 9984 кг > N с об = 9400 кг

Вроде бы все, но желательно учесть еще одну деталь. Фундамент в этом случае лучше делать ленточным (единым для всех трех колонн), а не столбчатым (отдельно для каждой колонны), в противном случае даже небольшие просадки фундамента приведут к дополнительным напряжениям в теле колонны и это может привести к разрушению. С учетом всего вышеизложенного наиболее оптимальным будет сечение колонн 0.51х0.51 м, да и с эстетической точки зрения такое сечение является оптимальным. Площадь сечения таких колонн составит 2601 см 2 .

Пример расчета кирпичной колонны на устойчивость при внецентренном сжатии

Крайние колонны в проектируемом доме не будут центрально сжатыми, так как на них будут опираться ригеля только с одной стороны. И даже если ригеля будут укладываться на всю колонну, то все равно из-за прогиба ригелей нагрузка от перекрытия и кровли будет передаваться крайним колоннам не по центру сечения колонны. В каком именно месте будет передаваться равнодействующая этой нагрузки, зависит от угла наклона ригелей на опорах, модулей упругости ригелей и колонн и ряда других факторов, которые подробно рассматриваются в статье «Расчет опорного участка балки на смятие «. Это смещение называется эксцентриситетом приложения нагрузки е о. В данном случае нас интересует наиболее неблагоприятное сочетание факторов, при котором нагрузка от перекрытия на колонны будет передаваться максимально близко к краю колонны. Это означает, что на колонны кроме самой нагрузки будет также действовать изгибающий момент, равный M = Ne о
, и этот момент нужно учесть при расчетах. В общем случае проверку на устойчивость можно выполнять по следующей формуле:

N = φRF — MF/W
(2.1)

где W
— момент сопротивления сечения. В данном случае нагрузку для нижних крайних колонн от кровли можно условно считать центрально приложенной, а эксцентриситет будет создавать только нагрузка от перекрытия. При эксцентриситете 20 см

N р = φRF — MF/W =
1х0. 8х0.8х12х2601
— 3000·20·2601
·
6/51 3 = 19975, 68 — 7058.82 = 12916.9 кг >
N кр = 5800 кг

Таким образом даже при очень большом эксцентриситете приложения нагрузки у нас имеется более чем двукратный запас по прочности.

Примечание: СНиП II-22-81 (1995) «Каменные и армокаменные конструкции» рекомендует использовать другую методику расчета сечения, учитывающую особенности каменных конструкций, однако результат при этом будет приблизительно таким же, поэтому методику расчета, рекомендуемую СНиПом здесь не привожу.

Расчет нагрузки на колонну — Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и плиту

Что такое столбец?

Колонна является важным конструктивным элементом железобетонной конструкции, который помогает передавать нагрузку надстройки на фундамент .

Это вертикальный элемент сжатия, подвергающийся прямой осевой нагрузке, и его эффективная длина в три раза больше, чем его наименьший поперечный размер.

Когда элемент конструкции расположен вертикально и подвергается осевой нагрузке, он называется колонной, а если он наклонен и горизонтален, он называется подкосом.

Что такое Луч?

Это важный конструктивный элемент рамной конструкции, который в основном выдерживает нагрузку, приложенную сбоку к оси балки. В основном это режим отклонения из-за изгиба.

Из-за приложенной нагрузки в точке опоры балки действуют силы реакции, и действие этих сил создает поперечную силу и изгибающий момент внутри нее, что вызывает деформацию, внутренние напряжения и прогиб балки.

Его нижняя часть испытывает растяжение, а верхняя – растяжение; следовательно, в нижней части балки предусмотрена дополнительная сталь, чем в верхней.

Обычно балки классифицируются в соответствии с условиями их опоры, условиями равновесия, длиной, формой поперечного сечения и материалом.

Что такое стена?

Это непрерывная вертикальная конструкция, которая разделяет или окружает пространство территории или здания, а также обеспечивает укрытие и безопасность.Обычно его строят из кирпичей и камней.

В здании в основном есть два типа стен: наружная стена и внутренняя стена. Внешняя стена помогает обеспечить ограждение здания.

При этом внутренняя стена разделяет огороженную территорию на помещения необходимого размера. Внутренняя стена также известна как перегородка.

В здании стена помогает сформировать основную часть надстройки и помогает разделить внутреннее пространство, а также обеспечивает конфиденциальность, звукоизоляцию и противопожарную защиту.

Что такое плита?

Плита является широко используемым конструкционным элементом, который образует полы и крыши зданий. Это плоский элемент, глубина которого намного меньше его ширины и размаха.

Плита может поддерживаться каменными стенами, железобетонной балкой или непосредственно колонной. Он воспринимает обычно равномерно распределенные гравитационные нагрузки, действующие на его поверхность и передающие их на опору за счет сдвига, изгиба и кручения.

Расчет типов нагрузки на колонну, балку, стену и плиту

Собственный вес колонны × Количество этажей

Собственный вес балки на погонный метр

Нагрузка на стену на погонный метр

Общая нагрузка на плиту = Постоянная нагрузка (из-за хранения мебели и других вещей) + Постоянная нагрузка (из-за движения человека) + собственный вес

Помимо вышеуказанной нагрузки, колонны также испытывают изгибающие моменты, учитываемые в окончательном проекте.

Наиболее продуктивным способом проектирования конструкций является использование современного программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как Staad pro и Etabs.

Эти инструменты помогают избежать длительных и утомительных ручных расчетов при проектировании конструкций. Это настоятельно рекомендуется в настоящее время в области структурного дизайна.

Для профессиональных работ по проектированию конструкций существуют некоторые фундаментальные допущения, которые мы учитываем при расчетах нагрузки на конструкцию.

Расчет нагрузки на колонну

Мы знаем, что плотность бетона 2400 кг/м3 или 24 кН, а плотность стали 7850 кг/м3 или 78.5 кН.

Возьмем колонну размером 300×600 с 1% стали и длиной 3 метра.

• бетонный объем = 0,3 х 0,60 х 3 = 0,54 м³
• 40096
• 40096
• = 1296 кг
• стальной вес (1%) в бетоне = 0. 54 x 0,01 x 7850 = 42,39 кг
• Общий вес колонны = 1296 + 42,39 = 1338,39 кг = 13,384 кН

Примечание – I кН = 101,9716 кг, скажем, 100 кг

Расчет нагрузки балки

Мы следуем той же процедуре вычислений для балки и , что и для колонны.

Примем размеры поперечного сечения балки как 300 мм x 450 мм , без учета толщины плиты.

значит

• 300 мм х 450 мм, исключая толщину плиты
• бетонный объем = 0,3 х 0,60 х 1 = 0.138 м³ 40096
• бетонный вес = 0,138 x 2400 = 333 кг
• стальной вес (2%) в Бетон = = 0,138 x 0,02 x 7850 = 22 кг
• Общий вес колонны = 333 + 22 = 355 кг/м = 3.5 кН/м

Таким образом, собственный вес составит около 3,5 кН на метр.

Расчет нагрузки стены

Нам известно, что плотность кирпича составляет от 1500 до 2000 кг/м3.

Для кирпичной стены толщиной 9 дюймов, длиной 1 метр и высотой 3 метра

Нагрузка/метр = 0,230 x 1 x 3 x 2000 = 1380 кг или 13 кН/метр.

Этот процесс можно использовать для расчета нагрузки кирпича на метр для любого типа кирпича.

Для блоков AAC (Автоклавный газобетон) вес на кубический метр составляет около 550–700 кг/м3 .

Если вы используете газобетонные блоки для строительства, нагрузка на стены на метр может составлять всего 4 кН/метр . Использование этого блока позволяет значительно снизить стоимость проекта.

Расчет нагрузки плиты

Рассмотрим плиту толщиной 100 мм.

Следовательно, собственный вес плиты на квадратный метр будет

= 0. 100 х 1 х 2400 = 240 кг или 2,4 кН.

Если принять во внимание, что наложенная временная нагрузка составляет около 2 кН на метр, а конечная нагрузка составляет около 1 кН на метр.

Следовательно, мы можем оценить нагрузку на плиту примерно от 6 до 7 кН (приблизительно) на квадратный метр из приведенного выше расчета.

Расчет нагрузки здания

Нагрузка на здание представляет собой сумму постоянной нагрузки, вынужденной или динамической нагрузки, ветровой нагрузки, нагрузки от землетрясения, снеговой нагрузки, если конструкция расположена в зоне снегопада.

Статическая нагрузка — это статическая нагрузка, обусловленная собственным весом конструкции, которая остается неизменной на протяжении всего срока службы здания. Эти нагрузки могут растягивающих или сжимающих нагрузок.

Импульсные или временные нагрузки – это динамические нагрузки, связанные с использованием или пребыванием в здании, включая мебель. Эти нагрузки продолжают меняться время от времени. Временная нагрузка является одной из важных нагрузок при проектировании.

Расчет динамической нагрузки

Для расчета динамической нагрузки здания мы должны следовать допустимым значениям нагрузки согласно IS-875 1987 часть 2.

Обычно мы принимаем значение динамической нагрузки для жилых зданий как 3 кН/м2. Значение динамической нагрузки варьируется в зависимости от типа здания, для которого мы должны следовать коду IS 875-1987, часть 2.

Расчет статической нагрузки

Для расчета статической нагрузки здания мы должны определить объем каждого элемента, такого как фундамент, колонна, балка, плита и стена, и умножить на единицу веса материала, из которого он сделан.

Суммируя постоянную нагрузку всех конструктивных элементов, мы можем определить общую постоянную нагрузку здания.

Коэффициент безопасности

Наконец, после расчета полной нагрузки на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса прочности, который является наиболее важным для конструкции любой конструкции здания для ее безопасной и надлежащей работы в течение всего срока службы.

Это важно, когда выполняется расчет нагрузки на колонну.

Коэффициент запаса прочности равен 1.5 согласно IS 456:2000,

Надеюсь, теперь вы поняли , как рассчитать нагрузку на колонну, балку, стену и плиту .

Спасибо!

Также прочитайте

Что такое плинтусная балка? Защита цоколя — разница между цокольной балкой и анкерной балкой

Разница между уровнем цоколя, уровнем подоконника и уровнем перемычки

Что такое столбец? – Типы колонн, армирование, методика расчета

Разница между длинным столбцом и коротким столбцом

Разница между предварительным натяжением и последующим натяжением

Бетонное покрытие – прозрачное, номинальное и эффективное покрытие

Оценка строительных работ – метод длинной стены с короткой стеной, метод центральной линии

Руководство по расчету нагрузки на конструкцию

Как создается структура?

• Оцениваются нагрузки: основные нагрузки определяются как нагрузки, которые будут воздействовать на конструкцию.
• Конструкция анализируется при приложении этих нагрузок и их комбинации.
• Структура предназначена для результатов анализа. Конструкция спроектирована таким образом, чтобы выдерживать напряжения, вызванные этими силами и их сочетаниями. Конструкция рассчитана на поперечную силу и изгибающие моменты, найденные в результате анализа, проведенного на основе этих вариантов нагрузки и их комбинации.

В этой статье давайте изучим первую часть проектирования конструкции, как оценить нагрузку. Как узнать, какая нагрузка будет приходиться на конструкцию в течение срока ее службы.

Нагрузка: каждый объект во вселенной имеет некоторую массу, эта масса при умножении на гравитацию дает некоторый вес. Эти веса создают давление на конструкцию, на которой они покоятся. Это так называемые нагрузки.

Типы нагрузок:

• Постоянная нагрузка: собственный вес конструкции. Его можно найти по плотности x объем члена. Каждая страна определила плотность различных материалов в конкретных кодах. В Индии это определено в IS 875 Part-1. Плотность некоторых распространенных материалов для проектирования конструкций составляет

.

• Бетон: простой бетон с добавлением песка и гравия или щебня из природного камня имеет плотность от 22 до 23.5 кН/м³. Армированный цементобетон с 1-процентным армированием имеет плотность от 22,75 до 24,20 кН/м³. Точно так же вы можете найти плотность различных типов бетона из IS 875-1.
• Кирпичная кладка: Кирпичная кладка из обычного жженого глиняного кирпича имеет плотность 18,85 кН/м³, Кирпичная кладка из инженерного кирпича имеет плотность 23,55 кН/м³. Как видно из кода, кирпичная кладка перегородки толщиной 100 мм имеет нагрузку 1,91 кН/м².
• Раствор: Цементный раствор имеет плотность 20,40 кН/м³.
• Отделка пола: Глиняная напольная плитка имеет нагрузку 0.от 1 до 0,2 кН/м². Помните, что нагрузка на пол указывается в кН на квадратный метр, а не в плотности. Кроме того, эта нагрузка не включает стяжку (слой вяжущего материала под плиткой). Террезо имеет нагрузку 0,23 кН/м².
• Кровля: Строительный раствор толщиной 100 мм имеет нагрузку 0,21 кН/м².
• Сверхсобственная нагрузка: Нагрузка, за исключением собственного веса конструкции, называется сверхстатической нагрузкой. В зависимости от плотности, упомянутой выше, сверхстационарная нагрузка, такая как нагрузка на стену, отделка пола, гидроизоляция террасы, нагрузка на резервуар для воды относится к категории сверхстационарной нагрузки.Посмотрим, как рассчитываются эти нагрузки.
• Нагрузка на стену: Рассчитаем нагрузку на кирпичную кладку толщиной 230 мм.
• Плотность кирпича 18,85 кН/м³, плотность раствора 20,4 кН/м³.
• Кирпичная стена толщиной 230 мм + штукатурка 20 мм (общая предполагаемая штукатурка на стене)
• Итак, нагрузка должна быть 0,23 х 18,85 + 0,02 х 20,40 = 4,75 кН/м на м высоты. Теперь, когда вы рассчитываете UDL, который будет применяться к балке, вы должны умножить эту нагрузку на высоту каменной стены.
• С другой стороны, IS 875-1 дает нагрузку на 100-мм перегородку как 1,91 кН/м² (кН/м на м высоты). Добавляем туда гипс. Таким образом, нагрузка должна быть 1,91 + 0,02 х 20,40 = 2,32 кН/м на м высоты. Теперь, если ваша стена имеет толщину 230 мм, тогда ваша нагрузка составит 2,3 x 2,32 = 5,33 кН/м на м высоты.
• Консервативное значение для загрузки.
• Отделка пола:
• Рассчитывается на основе слоев над плитой, а именно. Стяжка, плитка, гидроизоляция и т.д.
• Как правило, отделка пола определяется проектом.
• Предположим, что отделка пола в обычном полу составляет 1 кН/м², а на крыше 2,5 кН/м². Это должно применяться как нагрузка пола на плиты перекрытия.
• Загрузка резервуара для воды:
• Собственный вес бака + загрузка водой при полном баке.
• Скажем, бак на 1000 литров. Таким образом, нагрузка на цистерну должна быть 1000 кг = 10 кН + собственный вес цистерны.
• Эта нагрузка должна быть приложена к площади плиты, поэтому вы должны распределить ее по панели плиты, разделив эту 10+ нагрузку на площадь плиты плиты. Это даст вам нагрузку xx кН/м², которую вы должны приложить к панели как нагрузку на пол.
• Живая нагрузка:
• В соответствии с IS 875 ч. 2. Расчетная нагрузка указана для различных типов размещения.
• Сейсмическая нагрузка: Согласно стандарту IS 1893, мы должны найти базовый сдвиг из-за массы конструкции и внести горизонтальные силы в соответствующие соединения. Метод определения сейсмической нагрузки и определения массы конструкции будет рассмотрен в следующих статьях.
• Ветровая нагрузка: давление должно рассчитываться в соответствии с IS 875 Часть 3.Силы должны быть рассчитаны на основе площади, сопротивляющейся этому давлению. Мы рассмотрим ветровую нагрузку в следующих статьях.
• Снеговая нагрузка: Применяется там, где часто выпадает снег. Нагрузка от накопления снега должна применяться в соответствии с IS 875 часть 4.
• Температурная нагрузка: применяется, когда разница температур слишком велика. Мы расскажем об этом в следующих статьях.
• Транспортная нагрузка: возникает, когда считается, что транспортное средство движется по конструкции.Некоторые из примеров: подиум, водопропускная труба и т. д.

Приходит много других нагрузок, нужно оценить все нагрузки и убедиться, что конструкция будет безопасна для всех возможных нагрузок и их сочетаний.

Нашли полезным? Налейте мне чаю!

Создайте свой собственный веб-сайт
Более 100 шаблонов, настраивайте и запускайте!

Как рассчитать суммарные нагрузки на колонну и соответствующую подошву?

Как рассчитать суммарные нагрузки на колонну и соответствующую подошву?
Студенты-инженеры, как правило, дезориентированы, когда дело доходит до расчета нагрузок для проектирования колонн и подошв.Ручной процесс прост.
Для стен:
Здесь размер кирпича берется следующим образом: —
Толщина кирпичной стены = 6 дюймов
Высота кирпичной стены = 3 м
Длина кирпичной стены = 1 м
мы знаем, что плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр.
Для кирпичной стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр,
Нагрузка/погонный метр должна быть равна 0,150 х 1 х 3 х 2000 = 900 кг,
что эквивалентно 9 кН/метр.
Этот метод может быть принят для расчета нагрузки кирпича на погонный метр для любого типа кирпича с использованием этого метода.
Для газобетонных блоков и автоклавных блоков, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до 700 кг на кубический метр.
если вы используете эти блоки для строительства, нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 4 кН / метр, использование этого блока может значительно снизить стоимость проекта.

Для колонны : собственный вес бетона составляет около 2400 кг на кубический метр, что соответствует 240 кН.Собственный вес стали составляет около 8000 кг на кубический метр. Даже большая колонна выбрана размером 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра,
Итак, объем бетона = 0,600 х 0,23 х 3 = 0,414 м3 (плотность бетона) = 993,6 = 994 кг (приблизительно)
собственный вес колонны составляет около 1000 кг на этаж, что соответствует 10 кН.
Так, здесь собственный вес колонны принимается от 10 до 15 кН на этаж.
Итак, объем бетона = 0,600 х 0,23 х 3 = 0,414 м3 (плотность бетона) = 994 кг (примерно)
Итак, вес стали (1%) объема бетона
= 0.414 x 8000 мг/м3 x 1% (0,01)[плотность стали = 8000 кг/м3]
Таким образом, сталь = 33 кг

Для балки :
Предположим, что каждый метр балки содержит размер 230 мм x 450 мм, кроме плиты.
Итак, объем бетона в балке:= 0,230 х 0,450 х 1 = 0,138 м3
Таким образом, собственный вес будет около 2,5 кН на погонный метр.

Для перекрытия:
Допустим, толщина перекрытия составляет 125 мм.
Итак, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет = 0,125 х 1 х 2400 = 300 кг, что эквивалентно 3 кН.
Теперь, если мы считаем, что конечная нагрузка составляет 1 кН на метр, а наложенная динамическая нагрузка составляет 2 кН на метр.
Таким образом, по приведенным выше данным мы можем оценить нагрузку на плиту примерно в 6-7 кН на квадратный метр.

Прежде чем приступить к расчету нагрузок на колонну, необходимо срочно узнать виды нагрузок на колонну.
Подробная информация о типах нагрузок, действующих на колонну:
Собственный вес колонны x Общее количество этажей
Собственный вес балки на погонный метр x общая длина балки
Нагрузка на стену на погонный метр x общее количество метров для конструкции стены
Суммарные нагрузки, действующие на плиту, которые включают в себя постоянную нагрузку, временную нагрузку (создаваемую для движения человека), собственный вес и т. д.
Независимо от вышеупомянутых нагрузок, изгибающий момент также действует на колонну, балку, стену и плиту. Это следует учитывать при окончательном проектировании.

Как рассчитать нагрузки на колонну, балку и плиту

Как рассчитать нагрузки на колонны:

Перед расчетом нагрузок на колонну нам необходимо знать типы нагрузок на колонну.

Типы нагрузок на колонну:

Собственный вес колонны x Количество этажей

Собственный вес балок на погонный метр

Нагрузка на стены на погонный метр

Общая нагрузка на плиту (Стабильная нагрузка + Постоянная нагрузка + Собственный вес)

Колонны также подвержены изгибающим моментам, которые необходимо учитывать при окончательном расчете. Лучший способ спроектировать хорошую конструкцию — использовать передовое программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как ETABS или STAAD Pro. Эти инструменты намного опережают ручную методологию проектирования конструкций и настоятельно рекомендуются.

В профессиональной практике есть несколько основных предположений, которые мы используем для расчетов структурных нагрузок.

Расчет нагрузки Для колонн:

Собственный вес бетона составляет около 2400 кг на кубический метр, что эквивалентно 240 кН.Собственный вес стали составляет около 8000 кг на кубический метр.

Даже если принять большой размер колонны 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет около 1000 кг на этаж, что эквивалентно 10 кН. Таким образом, в моих расчетах я предполагаю, что собственный вес колонны составляет от 10 до 15 кН на этаж.

Расчет нагрузки для балок:

Аналогичные расчеты, как указано выше. Я предполагаю, что каждый метр балки имеет размеры 230 мм x 450 мм без учета толщины плиты.Таким образом, собственный вес может составлять около 2,5 кН  на погонный метр.

Расчет нагрузки Для стен:

Плотность кирпича варьируется от 1500 до 2000 кг на кубический метр. Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр мы можем рассчитать нагрузку на погонный метр, равную 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН/метр.  С помощью этой методики можно рассчитать нагрузку на погонный метр для любого типа кирпича.

Для автоклавных газобетонных блоков, таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от 550 до 700 кг на кубический метр. При использовании этих блоков для строительства нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 4 кН/метр , что может привести к значительному снижению стоимости строительства.

Расчет нагрузки Для перекрытия:

Предположим, что плита имеет толщину 125 мм. Теперь каждый квадратный метр плиты будет иметь собственный вес 0.125 х 1 х 2400 = 300 кг, что эквивалентно 3 кН. Теперь предположим, что конечная нагрузка составляет 1 кН на метр, а наложенная динамическая нагрузка равна 2 кН на метр. Таким образом, мы можем рассчитать нагрузку на плиту примерно от 6 до 7 кН на квадратный метр.

Запас прочности:

В конце, после расчета всей нагрузки на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса. Для IS 456:2000 коэффициент безопасности равен 1,5.

Читайте также —

Как рассчитать количество стали для балки, колонны и плиты

Как рассчитать количество кирпичей для строительства

Как рассчитать цемент, песок, заполнители для строительства

Как рассчитать количество бетона для лестницы

Подпишитесь на нашу страницу в Facebook, страницу Linkedin и канал Telegram.

Как мы рассчитываем нагрузку на колонну

Колонна — это вертикальный элемент конструкции , который передает нагрузки, поступающие на него от балок, на нижележащую колонну или на фундамент.

Тип колонки

• круговой колонн
• квадратный или прямоугольный столбец
• короткий столбец
• длинный столбец
• связан столбец

В этой статье я собираюсь рассказать вам, что процесс ручной работы следующим образом: —

Во-первых, вы должны знать, какой тип столбца нагрузки будет нести

Виды нагрузок на колонну (обычно)

• Собственный вес колонны x №перекрытий
• Собственный вес балок на погонный метр
• Нагрузка на стены на погонный метр
• Суммарная нагрузка на плиту (Собственная нагрузка + Временная нагрузка + Собственный вес)

В настоящее время в основном мы используем STAAD Pro или многие другие программы для проектирования колонн, и это лучший способ создать хорошую структуру. колонны также подвергаются изгибающим моментам , которые необходимо учитывать при окончательном расчете.

Основные допущения, которые мы используем для расчета несущей способности конструкции: —

Собственный вес бетона составляет около 2400 кг на кубический метр , что эквивалентно 240 кН.

Собственный вес стали составляет около 7850 кг на кубический метр.

Пример ,

Размер колонны 300 мм x 900 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет около 1340 кг на этаж, что эквивалентно 13,4 к Н.

Итак, я предполагаю, что собственный вес колонны составляет от от 10 до 15 кН на этаж.

Для балки 230 мм x 450 мм без учета толщины плиты.

Таким образом, собственный вес может составлять около 2,5 кН  на погонный метр.

Плотность кирпича варьируется от 1500 до 2000 кг на кубический метр.

Для Стена толщиной 150 мм высотой 3 метра и длиной 1 метр

Пример :-

рассчитать нагрузку на погонный метр, чтобы она была равна 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН/м.  

Для автоклавных газобетонных блоков, таких как Aerocon или Siporex , вес на кубический метр составляет от 550 до 700 кг на кубический метр .

Примечание :-

При использовании этих блоков для строительства нагрузка на стену на погонный метр может составлять всего 4 кН/метр , что может привести к значительному снижению стоимости строительства.

Плита

в основном имеет толщину 125 мм. Теперь каждый квадратный метр плиты будет иметь собственный вес 0,125 x 1 x 2500 = 312 кг равно 3,1 кН.

Теперь предположим, что конечная нагрузка равна 1 кН на метр

Временная нагрузка должна быть 2 кН на метр.

Таким образом, мы можем рассчитать нагрузку на плиту примерно от 6 до 7 кН на

Примечание :-

Для IS 456:2000, коэффициент безопасности равен 1,5.

После расчета полной нагрузки на колонну добавить коэффициент запаса

Расчет динамических нагрузок | JLC Онлайн

Q: Как лучше всего рассчитать временные нагрузки на каркас пола в доме?

A: Джон Болонья, инженер-строитель компании Coastal Engineering Co. , в Орлеане, штат Массачусетс, отвечает : IRC определяет временные нагрузки как «нагрузки, возникающие в результате использования и пребывания в здании или другой конструкции, и не включают строительные или экологические нагрузки, такие как ветровая нагрузка, снеговая нагрузка, дождевая нагрузка, землетрясение, паводковая нагрузка или статическая нагрузка». Проще говоря, динамическая нагрузка на пол в доме включает вашего клиента (вес тела вашего клиента и любых других тел в комнате), мебель, технику и все остальное, что клиент кладет на пол.

Требования к динамической нагрузке на пол взяты непосредственно из кодовых книг. В таблице R301.5 (или в таблице 5301.5 в строительных нормах штата Массачусетс, в моей юрисдикции) перечислены минимальные равномерно распределенные временные нагрузки для жилищного строительства в различных ситуациях. Для жилых домов на одну и две семьи код определяет постоянную динамическую нагрузку в размере 40 фунтов на квадратный фут (40 фунтов на квадратный фут) для «комнат, кроме спальных комнат (спальней)» и палуб. Нормы также определяют минимальную равномерную нагрузку в 30 фунтов на квадратный фут для спальных комнат (которые вряд ли будут испытывать такие большие временные нагрузки, как, скажем, гостиная), 20 фунтов на квадратный фут для нежилых чердачных помещений и 50 фунтов на квадратный фут для полов «гараж для легковых автомобилей».

Обратите внимание, что некоторые имеющиеся на рынке программы для проектирования деревянных изделий используют коммерческие кодовые значения. Поэтому, если вы используете это программное обеспечение для расчета каркаса пола, результатом будет более консервативная конструкция, включающая более прочные элементы каркаса.

Ключевая фраза здесь — «минимальные требования». Если вы или ваш клиент хотите установить специальное оборудование, такое как большая гидромассажная ванна, которая может быть особенно тяжелой, было бы целесообразно проконсультироваться с инженером, чтобы подобрать подходящий размер каркаса пола.

Для длинных пролетов прогиб часто является основным фактором, определяющим конструкцию. Учет прогиба может привести к более глубоким сечениям (балкам большего размера) для соблюдения пределов прогиба, предписанных нормами. И хотя предписывающие строительные нормы и правила учитывают прогиб (как и стандартные программы, используемые поставщиками пиломатериалов), другие факторы, такие как вибрация пола и долговременная ползучесть, также должны учитываться для больших пролетов балок. Ползучесть — это постоянное провисание или прогиб, который может развиться в элементах каркаса пола после того, как они выдержали вес в течение длительного периода времени.Точно так же большие открытые помещения (с длинными пролетами балок) могут иметь несколько применений, что может создавать проблемы с вибрацией. Человека, сидящего тихо, может раздражать чья-то активность на том же этаже.

Однако эти более тонкие, но не менее важные проблемы не прописаны в коде. Если когда-либо возникнет вопрос, будет ли конкретная конструкция адекватной для обработки всех необходимых нагрузок, проконсультируйтесь с инженером.

(Балки — TotalConstructionHelp)