Bir tuğla duvarın kanal hesabıyla zayıflatılması. Stabilite için tuğlaların hesaplanması. Yetersiz duvar direnci

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

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

Kolonların sağlamlığını ve stabilitesini belirlemek için, oldukça fazla başlangıç ​​​​verisine sahip olmanız gerekir; örneğin: dayanıklılık açısından tuğla markası, sütunlardaki çapraz çubukların destek alanı, sütunlardaki yük. , kolonun kesit alanı ve eğer tasarım aşamasında bunların hiçbiri bilinmiyorsa o zaman şu şekilde ilerleyebilirsiniz:

merkezi sıkıştırmalı

Tasarlandı: Teras ölçüleri 5x8 m. 0.25x0.25 m kesitli kaplama tuğladan yapılmış üç sütun (ortada bir ve kenarlarda iki adet) Sütun eksenleri arası mesafe 4 m'dir. tuğla M75'tir.

Bu tasarım şemasında maksimum yük orta alt sütunda olacaktır. Güç için güvenmeniz gereken şey tam olarak budur. Kolondaki yük, başta inşaat alanı olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Örneğin, St. Petersburg'da çatıdaki kar yükü 180 kg/m2, Rostov-on-Don'da ise 80 kg/m2'dir. Çatının kendi ağırlığı olan 50-75 kg/m² dikkate alındığında, Puşkin, Leningrad bölgesi için çatıdan kolona gelen yük şu şekilde olabilir:

Çatıdan N = (180 1,25 +75) 5 8/4 = 3000 kg veya 3 ton

Zemin malzemesinden ve terasta oturan kişilerden, mobilyalardan vb. gelen mevcut yükler henüz bilinmediğinden, betonarme döşeme kesinlikle planlanmamakta olup, zeminin ahşap olacağı, kenarları ayrı yatacağı varsayılmaktadır. tahtalar, daha sonra terastan gelen yükü hesaplamak için 600 kg/m²'lik düzgün dağıtılmış bir yükü kabul edebilirsiniz, o zaman terastan merkezi kolona etki eden konsantre kuvvet şöyle olacaktır:

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

3 m uzunluğundaki sütunların ölü ağırlığı:

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

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

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

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

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

Dış kolonlardaki tasarım yükü neredeyse iki kat daha az olacaktır:

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

2. Tuğlaların dayanımının belirlenmesi.

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

tablo 1. Tuğla için basınç dayanımları tasarlayın

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

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

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

3. Bir tuğla kolonun stabilitesinin belirlenmesi.

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

N ≤ mg φRF (1.1)

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

φ - Kolonun esnekliğine bağlı olarak boyuna eğilme katsayısı λ . Bu katsayıyı belirlemek için sütunun tahmini uzunluğunu bilmeniz gerekir. benÖ ve her zaman sütunun yüksekliğiyle çakışmaz. Bir yapının tasarım uzunluğunu belirlemenin incelikleri burada özetlenmemiştir, sadece SNiP II-22-81 (1995) madde 4.3'e göre: “Duvarların ve sütunların yüksekliklerinin hesaplanması benÖ burkulma katsayılarını belirlerken φ yatay desteklerde desteklenmesinin koşullarına bağlı olarak aşağıdakiler yapılmalıdır:

a) sabit menteşeli desteklerle ben o = N;

b) elastik üst destekli ve alt desteğinde sert sıkıştırmalı: tek açıklıklı binalar için ben o = 1,5H, çok açıklıklı binalar için ben o = 1,25H;

c) bağımsız yapılar için ben o = 2H;

d) kısmen sıkıştırılmış destek bölümleri olan yapılar için - gerçek sıkışma derecesi dikkate alınarak, ancak daha az değil ben o = 0,8N, Nerede N- Betonarme yatay desteklerle zeminler veya diğer yatay destekler arasındaki mesafe, aralarındaki net mesafe."

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

1. Temelde farklı bir tasarım şeması uygulayınörneğin - zemin kirişlerinin kaynaklanacağı temele sağlam bir şekilde yerleştirilmiş metal sütunlar; daha sonra estetik nedenlerden dolayı, metal sütunlar herhangi bir markanın kaplama tuğlası ile kaplanabilir, çünkü tüm yük taşıyıcı tarafından taşınacaktır. metal. Bu durumda metal kolonların hesaplanması gerektiği doğrudur ancak hesaplanan uzunluk alınabilir. ben o = 1,25H.

2. Başka bir örtüşme yapörneğin, bu durumda kolonun hem üst hem de alt desteklerini menteşeli olarak düşünmemizi sağlayacak sac malzemelerden ben o = H.

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

4. Yukarıdaki seçenekleri göz ardı edin ve sütunları sert bir alt desteğe sahip bağımsız olarak hesaplayın; ben o = 2H. Sonuçta, eski Yunanlılar sütunlarını (tuğladan yapılmasalar da) malzemelerin sağlamlığı hakkında hiçbir bilgi sahibi olmadan, metal ankrajlar kullanmadan inşa ettiler ve o günlerde bu kadar dikkatli yazılmış inşaat kuralları ve yönetmelikleri yoktu. bazı sütunlar bugüne kadar ayakta duruyor.

Artık kolonun tasarım uzunluğunu bilerek esneklik katsayısını belirleyebilirsiniz:

λ H = benÖ /H (1.2) veya

λ Ben = benÖ (1.3)

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

Atalet yarıçapını belirlemek prensip olarak zor değildir, bölümün atalet momentini kesit alanına bölmeniz ve ardından sonucun karekökünü almanız gerekir, ancak bu durumda büyük bir ihtiyaç yoktur. bunun için. Böylece λ h = 2 300/25 = 24.

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

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

Bu durumda duvarın elastik özellikleri α tabloya göre belirlenir:

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

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

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

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

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

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

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

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

Stabilite için bir tuğla kolonun hesaplanmasına bir örnek
eksantrik sıkıştırmalı

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

N = φRF - MF/W (2.1)

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

N р = φRF - MF/W =1 0,8 0,8 12 2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975,68 - 7058,82 = 12916,9 kg >N cr = 5800 kg

Böylece, çok büyük bir dışmerkezlik yük uygulamasında bile iki kattan fazla güvenlik marjına sahip oluyoruz.

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

İskelenin kot seviyesindeki toplam tasarım yükü. +3.17:

N=115,7+9,1+20,9+22,3+4,7+149,2+75,9+23,2+857,1+1022+8,3=2308,4.

Duvarın, destek menteşelerinin çapraz çubukların desteği seviyesinde konumlandırılması ile yüksekliği tek açıklıklı elemanlara bölünmüş olarak değerlendirilmesine izin verilir. Bu durumda, üst katlardan gelen yükün, üstteki katın duvar bölümünün ağırlık merkezine uygulandığı varsayılır ve belirli bir kattaki P = 119750 * 5,69 * 0,5 * 0,001 = 340,7 kN'lik tüm yükler dikkate alınır. kesitin ağırlık merkezine göre gerçek dışmerkezlilik ile uygulanacaktır.

Destek basıncının konumunu sabitleyen desteklerin yokluğunda, çapraz çubuğun P destek reaksiyonlarının uygulama noktasından duvarın iç kenarına kadar olan mesafe, çapraz çubuğun gömülme derinliğinin üçte birinden fazla olmayacak şekilde alınır. ve en fazla 7 cm.

Çapraz çubuğun duvara gömülme derinliği 3 = 380 mm ve 3: 3 = 380: 3 = 127 mm > 70 mm olduğunda, P = 340,7 kN destek basıncının uygulama noktasını uzaktan kabul ederiz. duvarın iç kenarından 70 mm.

Alt kattaki iskelenin tahmini yüksekliği

l 0 =3170+50=3220 mm.

Binanın alt katının iskelesinin tasarım şeması için, temel kenarı seviyesinde kıstırma ve zemin seviyesinde menteşeli destek ile bir direk alıyoruz.

Duvar karakteristiği α=1000 olan, R=1,3 MPa'da, 25 dereceli harç üzerine 100 dereceli kum-kireç tuğladan yapılmış duvarın esnekliği

λ h =l 0:h=3220:510=6,31

Boyuna eğilme katsayısı φ=0,96 olup, üst kısmı rijit olan duvarlarda, destek kısımlarındaki boyuna eğilme dikkate alınmayabilir (φ=1).Ayak yüksekliğinin orta üçte birlik kısmında, boyuna eğilme katsayısı: hesaplanan değere eşit φ=0,96. Yüksekliğin destek üçte birinde φ doğrusal olarak φ=1'den hesaplanan φ=0,96 değerine değişir.

İskelelerin tasarım bölümlerinde, pencere açıklığının üst ve alt seviyelerinde boyuna bükülme katsayısı değerleri:

φ 1 =0,96+(1-0,96)

φ 2 =0,96+(1-0,96)

Enine çubuğun destek seviyesinde ve iskelenin tasarım bölümlerinde pencere açıklığının üst ve alt seviyesinde bükülme momentlerinin değerleri, kNm:

M=Pe=340,7*(0,51*0,5-0,07)=63,0

M1 =63,0

M 11 =63,0

İskelenin aynı bölümlerindeki normal kuvvetlerin büyüklüğü, kN:

N 1 =2308,4+0,51*6,74*0,2*1800*1,1*0,01=2322,0

N 11 =2322+(0,51*(6,74-2,4)*2,1*1800*1,1+50*2,1*2,4*1,1)*0,01=2416,8

N 111 =2416,8+0,51*0,8*6,74*1800*1,1*0,01=2471,2.

Boyuna kuvvetlerin dışmerkezlikleri e 0 =M:N:

e 0 =(66,0:2308,4)*1000=27 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 01 =(56,3:2322)*1000=24 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 011 =(15,7:2416,8)*1000=6 mm<0.45y=0.45*255=115мм

e 0111 =0 mmy=0,5*h=0,5*510=255mm.

Eksantrik olarak sıkıştırılmış dikdörtgen kesitli bir iskelenin yük taşıma kapasitesi

formülle belirlenir:

N=m g φ 1 RA*(1- )ω, buradaω=1+ <=1.45,
φ dikdörtgen bir elemanın tüm kesiti için boyuna bükülme katsayısıdır h c = h-2e 0 , m g uzun vadeli yükün etkisini hesaba katan bir katsayıdır (h = 510 mm> 300 mm için, 1'i alın), A iskelenin kesit alanıdır.

φ=1,00, e 0 =27 mm, λ с =l 0:h с =l 0:(h-2е 0)=3220:(510) enine çubuğun destek seviyesindeki iskelenin taşıma kapasitesi (mukavemeti) -2*27 )=7,1,φ s =0,936,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(1+0,936)=0,968,ω=1+
<1.45

N=1*0,968* 1,3*6740*510*(1-
)1.053=4073 kN >2308 kN

φ=0,987'de kesit 1-1'deki duvarın taşıma kapasitesi (dayanımı), e 0 =24 mm, λ c =l 0:h c =l 0:(h-2e 0)=3220:(510-2*24 ) =6,97,φs =0,940,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(0,987+0,940)=0,964,ω=1+
<1.45

N 1 =1*0,964* 1,3*4340*510*(1-
)1.047=2631 kN >2322 kN

Bölüm II-II'deki iskelenin taşıma kapasitesi (dayanım)φ=0,970, e 0 =6 mm, λ c =l 0:h c =l 0:(h-2e 0)=3220:(510-2*6)= 6 .47,φ s =0.950,

φ 1 =0,5*(φ+φ s)=0,5*(0,970+0,950)=0,960,ω=1+
<1.45

N 11 =1*0,960* 1,3*4340*510*(1- )1,012=2730 kN >2416,8 kN

φ = 1, e 0 = 0 mm'de merkezi basınç altında temel kenar seviyesinde III-III kesitindeki ayağın taşıma kapasitesi (dayanımı),

N 111 =1*1* 1,3*6740*510=4469 kN >2471 kN

O. İskelenin sağlamlığı binanın alt katının tüm bölümlerinde sağlanmaktadır.

Tablo 3

Tablo 7

Eksen 1-2 ve 6-7 arasındaki aşırı bölgelerde

Aşırı açıklıklarda

Orta açıklıklarda

2-6 akslar arasındaki orta bölümlerde

Aşırı açıklıklarda

Orta açıklıklarda

Bir tuğla evin bağımsız tasarımı durumunda, tuğlanın projeye dahil olan yüklere dayanıp dayanamayacağının acil olarak hesaplanmasına ihtiyaç vardır. Bu durum özellikle pencere ve kapı açıklıkları nedeniyle zayıflayan duvarcılık alanlarında ciddidir. Ağır yük olması durumunda bu alanlar dayanamayabilir ve tahrip olabilir.

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

Tuğla duvar mukavemeti tablosu, ton (örnek)

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

Zaman açısından yükler geçici veya kalıcı olabilir.

Kalıcı:

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

Geçici:

• geçici yapıların ağırlığı;
• sabit sistem ve ekipmanlardan gelen yükler;
• boru hatlarındaki basınç;
• depolanan ürün ve malzemelerden gelen yükler;
• iklimsel yükler (kar, buz, rüzgar vb.);
• Ve bircok digerleri.

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

Tuğla işi yükü

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

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

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

Yük hesaplama örneği

Bu örnekte 1. katın iskelelerindeki mevcut yüklerin analizi gösterilmektedir. Burada, yapının ağırlığının eşitsizliği ve kuvvetlerin uygulama açısı dikkate alınarak, yalnızca binanın çeşitli yapısal elemanlarından gelen kalıcı yükler dikkate alınır.

Analiz için ilk veriler:

• kat sayısı – 4 kat;
• tuğla duvar kalınlığı T=64cm (0,64 m);
• Duvarın özgül ağırlığı (tuğla, harç, sıva) M = 18 kN/m3 (referans verilerinden alınan gösterge, tablo 19)<1>);
• pencere açıklıklarının genişliği: W1=1,5 m;
• pencere açıklıklarının yüksekliği - B1=3 m;
• iskele bölümü 0,64*1,42 m (üstündeki yapısal elemanların ağırlığının uygulandığı yüklü alan);
• zemin yüksekliği Islak=4,2 m (4200 mm):
• basınç 45 derecelik bir açıyla dağıtılır.

1. Bir duvardan gelen yükün belirlenmesine bir örnek (sıva tabakası 2 cm)

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

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

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

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

H2=215*6 = 1,290MN,

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

1. Duvarların kendi ağırlığı

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

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

Yük ve yapısal mukavemet analizi şeması

Bir tuğla duvarın iskelesini hesaplamak için ihtiyacınız olacak:

• zeminin uzunluğu (diğer adıyla sitenin yüksekliği) (Islak);
• kat sayısı (Sohbet);
• duvar kalınlığı (T);
• tuğla duvarın genişliği (W);
• duvar parametreleri (tuğla tipi, tuğla markası, harç markası);

1. Duvar alanı (P)

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

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

burada e0 fazlalık göstergesidir.

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanını bulma

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

1. İskelenin sıkıştırılmış kısmının esnekliğinin belirlenmesi

Gszh=Veteriner/Vszh

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

Fsr=(f+fszh)/2

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

ω =1+e/T<1,45

1. Bölüme etki eden kuvvetin hesaplanması
2. Sürdürülebilirliğin tanımı

U=Kdv*fsr*R*Pszh* ω

Kdv – uzun vadeli maruz kalma katsayısı

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

1. Mutabakat

Duvarın gücünü hesaplamaya bir örnek

— Islak — 3,3 m

— Sohbet — 2

— T — 640 mm

— G — 1300 mm

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

1. Alan (P)

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

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

1. Esneklik (G)

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

1. Bükülme katsayısı (Tablo 18<1>).

1. Sıkıştırılmış parçanın yüksekliği

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

1. Bölümün sıkıştırılmış kısmının alanı

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

1. Sıkıştırılmış parçanın esnekliği

Gsj=3,3/0,55=6

1. fsj=0,96
2. FSR hesaplaması

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

1. Tabloya göre 19<1>

ω =1+0,045/0,64=1,07<1,45

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

1. Sürdürülebilirliğin tanımı

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

1. Mutabakat

Koşul yerine getirildi, duvarın gücü ve elemanlarının gücü yeterli

Yetersiz duvar direnci

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

Kolaylık sağlamak için tablo verilerini kullanabilirsiniz.

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

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

Aşağıda böyle bir hesaplamanın bir örneği verilmiştir

İskele takviyesi hesaplama örneği

Başlangıç ​​verileri – önceki örneğe bakın.

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

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

Basma direncinin ve yapısal mukavemetin arttırılması gerekmektedir.

Kazanmak

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

onlar. yapısal mukavemetin %34,8 arttırılması gerekmektedir.

Betonarme çerçeve ile güçlendirme

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

Güçlendirilmiş yapının kesit boyutları:

Ø1=1300+2*60=1,42

T_1=640+2*60=0,76

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

Duvar stabilitesi hesaplaması yapmak için öncelikle bunların sınıflandırmasını anlamanız gerekir (bkz. SNiP II -22-81 “Taş ve güçlendirilmiş duvar yapıları” ve ayrıca SNiP kılavuzu) ve ne tür duvarların olduğunu anlamalısınız:

1. Yük taşıyıcı duvarlar- bunlar döşeme levhalarının, çatı yapılarının vb. dayandığı duvarlardır. Bu duvarların kalınlığı en az 250 mm olmalıdır (tuğla için). Bunlar evin en önemli duvarlarıdır. Güç ve stabilite için tasarlanmaları gerekir.

2. Kendinden destekli duvarlar- bunlar üzerine hiçbir şeyin dayanmadığı duvarlardır, ancak yukarıdaki tüm katlardan gelen yüke maruz kalırlar. Aslında, örneğin üç katlı bir evde böyle bir duvarın yüksekliği üç kat olacaktır; Sadece duvarın kendi ağırlığının üzerindeki yük önemlidir, ancak aynı zamanda böyle bir duvarın stabilitesi sorunu da çok önemlidir - duvar ne kadar yüksekse, deformasyon riski de o kadar büyük olur.

3. Perde duvarları- bunlar tavana (veya diğer yapısal elemanlara) dayanan dış duvarlardır ve üzerlerindeki yük, zeminin yüksekliğinden yalnızca duvarın kendi ağırlığından gelir. Taşıyıcı olmayan duvarların yüksekliği 6 metreyi geçmemelidir, aksi halde kendi kendini destekler hale gelir.

4. Bölmeler, yalnızca kendi ağırlıklarından kaynaklanan yükü destekleyen, yüksekliği 6 metreden kısa olan iç duvarlardır.

Duvar sağlamlığı konusuna bakalım.

"Tecrübesiz" bir kişinin aklına gelen ilk soru şudur: Duvar nereye gidebilir? Bir benzetme kullanarak cevabı bulalım. Ciltli bir kitabı alıp kenarına yerleştirelim. Kitap formatı ne kadar büyük olursa, o kadar az kararlı olur; Öte yandan kitap ne kadar kalın olursa, kenarında o kadar iyi durur. Duvarlarda da durum aynı. Duvarın stabilitesi yüksekliğe ve kalınlığa bağlıdır.

Şimdi en kötü senaryoyu ele alalım: İnce, geniş formatlı bir dizüstü bilgisayarı kenara koyun; yalnızca dengesini kaybetmekle kalmayacak, aynı zamanda bükülecektir. Aynı şekilde duvar, kalınlık ve yükseklik oranı koşulları sağlanmadığı takdirde düzlem dışına doğru eğilmeye başlayacak ve zamanla çatlayıp çökecektir.

Bu fenomeni önlemek için ne gerekiyor? pp çalışmanız gerekir. 6.16...6.20 SNiP II -22-81.

Örnekleri kullanarak duvarların stabilitesini belirleme konularını ele alalım.

Örnek 1. M4 harç sınıfında M25 gaz betondan yapılmış, 3,5 m yüksekliğinde, 200 mm kalınlığında, 6 m genişliğinde, tavana bağlı olmayan bir bölme verilmiştir. Bölmenin 1x2,1 m'lik bir kapısı vardır, bölmenin stabilitesinin belirlenmesi gereklidir.

Tablo 26'dan (madde 2) duvar grubunu - III'ü belirliyoruz. Tablolardan 28'i buluyor muyuz? = 14. Çünkü bölme üst kısımda sabit değildir, β değerini %30 oranında azaltmak gerekir (madde 6.20'ye göre), yani. β = 9,8.

k 1 = 1,8 - 10 cm kalınlığında yük taşımayan bir bölme için ve k 1 = 1,2 - 25 cm kalınlığındaki bir bölme için Enterpolasyonla, 20 cm kalınlığındaki bölmemiz için k 1 = 1,4;

k 3 = 0,9 - açıklıklı bölmeler için;

bu, k = k 1 k 3 = 1,4*0,9 = 1,26 anlamına gelir.

Son olarak β = 1,26*9,8 = 12,3.

Bölmenin yüksekliğinin kalınlığa oranını bulalım: H /h = 3,5/0,2 = 17,5 > 12,3 - koşul karşılanmıyor, verilen geometriyle bu kalınlıkta bir bölme yapılamaz.

Bu sorun nasıl çözülebilir? Harç derecesini M10'a yükseltmeye çalışalım, o zaman duvar grubu sırasıyla β = 17 ve β = 1.26*17*70% = 15 katsayılarını dikkate alarak II olacaktır.< 17,5 - этого оказалось недостаточно. Увеличим марку газобетона до М50, тогда группа кладки станет I , соответственно β = 20, а с учетом коэффициентов β = 1,26*20*70% = 17.6 >17.5 - koşul yerine getirildi. Gaz betonun derecesini arttırmadan, Madde 6.19'a uygun olarak bölmeye yapısal takviye döşemek de mümkündü. Daha sonra β %20 oranında artar ve duvarın stabilitesi sağlanır.

Örnek 2. Dış yük taşımayan duvar, M50 kalite tuğla ve M25 kalite harçtan yapılmış hafif yığma malzemeden yapılmıştır. Duvar yüksekliği 3 m, kalınlık 0,38 m, duvar uzunluğu 6 m, 1,2x1,2 m ölçülerinde iki pencereli duvar Duvarın stabilitesinin belirlenmesi gereklidir.

Tablo 26'dan (madde 7) duvar grubunu - I belirliyoruz. Tablo 28'den β = 22'yi buluyoruz. Çünkü duvar üst kısımda sabitlenmemişse, β değerini %30 oranında azaltmak gerekir (madde 6.20'ye göre), yani. β = 15.4.

k katsayılarını tablo 29'dan buluyoruz:

k 1 = 1,2 - 38 cm kalınlığında yük taşımayan bir duvar için;

k 2 = √A n /A b = √1,37/2,28 = 0,78 - açıklıkları olan bir duvar için, burada A b = 0,38*6 = 2,28 m2 - pencereleri hesaba katarak duvarın yatay kesit alanı, A n = 0,38*(6-1,2*2) = 1,37 m2;

bu, k = k 1 k 2 = 1,2*0,78 = 0,94 anlamına gelir.

Son olarak β = 0,94*15,4 = 14,5.

Bölmenin yüksekliğinin kalınlığa oranını bulalım: H /h = 3/0,38 = 7,89< 14,5 - условие выполняется.

Ayrıca madde 6.19'da belirtilen koşulun kontrol edilmesi de gereklidir:

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

Dikkat! Sorularınıza cevap verme kolaylığı için yeni bir “ÜCRETSİZ DANIŞMANLIK” bölümü oluşturuldu.

sınıf = "eliadunit">

Yorumlar

« 3 4 5 6 7 8

0 #212 Alexey 21.02.2018 07:08

Irina'dan alıntı yapıyorum:

profiller takviyenin yerini almayacak

Irina'dan alıntı yapıyorum:

Temel ile ilgili olarak: Yük taşıma kapasitesinden sorumlu olan taşıma alanını azaltmamak için beton gövdedeki boşluklara izin verilir, ancak aşağıdan değil. Yani altında ince bir betonarme tabaka olması gerekir.
Ne tür bir temel - şerit veya levha? Hangi topraklar?

Topraklar henüz bilinmiyor, büyük olasılıkla her türden tınlı açık bir alan olacak, başlangıçta bir levha düşündüm, ancak biraz düşük olacak, daha yüksek olmasını istiyorum ve üst kısmı da kaldırmam gerekecek verimli katman, bu yüzden nervürlü ve hatta kutu şeklindeki bir temele doğru eğiliyorum. Toprağın taşıma kapasitesine çok fazla ihtiyacım yok - sonuçta ev 1. katta inşa edildi ve genişletilmiş kil betonu çok ağır değil, donma 20 cm'den fazla değil (eski Sovyet standartlarına göre olmasına rağmen) 80).

20-30 cm'lik üst tabakayı kaldırıp jeotekstil döşeyip üzerini nehir kumu ile kapatıp sıkıştırarak tesviye etmeyi düşünüyorum. Daha sonra hafif bir hazırlık şapı - tesviye için (emin olmasam da takviye bile yapmıyorlar gibi görünüyor), üstüne bir astar ile su yalıtımı
ve sonra bir ikilem var - 150-200 mm x 400-600 mm yüksekliğinde takviye çerçeveleri bağlasanız ve bunları bir metrelik adımlarla yerleştirseniz bile, o zaman yine de bu çerçeveler ve ideal olarak bu boşluklar arasında bir şeyle boşluklar oluşturmanız gerekir. donatının üstünde olmalıdır (evet ayrıca preparasyondan belirli bir mesafede, ancak aynı zamanda 60-100 mm'lik şapın altında ince bir tabaka ile üstte güçlendirilmeleri gerekecektir) - PPS levhalarının olacağını düşünüyorum boşluklar halinde yekpare olacak - teorik olarak bunu titreşimle 1 seferde doldurmak mümkün olacak.

Onlar. Her 1000-1200 mm'de bir güçlü takviye ile 400-600 mm'lik bir levhaya benziyor, hacimsel yapı diğer yerlerde tekdüze ve hafif, hacmin yaklaşık% 50-70'i içinde köpük plastik (yüksüz yerlerde) olacak - yani. beton ve takviye tüketimi açısından - 200 mm'lik bir levha ile oldukça karşılaştırılabilir, ancak + çok sayıda nispeten ucuz polistiren köpük ve daha fazla iş.

Köpük plastiği bir şekilde basit toprak/kumla değiştirseydik, daha da iyi olurdu, ancak daha sonra hafif hazırlık yerine, takviye ile daha ciddi bir şey yapmak ve takviyeyi kirişlere taşımak daha akıllıca olacaktır - genel olarak, eksiklerim var Burada hem teori hem de pratik deneyim var.

0 #214 Irina 22.02.2018 16:21

Alıntı:

Yazık, genel olarak sadece hafif betonun (genişletilmiş kil betonu) donatı ile zayıf bir bağlantısı olduğunu yazıyorlar - bununla nasıl başa çıkılır? Anladığım kadarıyla beton ne kadar güçlüyse ve donatının yüzey alanı ne kadar büyük olursa bağlantı da o kadar iyi olur, yani. kum (sadece genişletilmiş kil ve çimento değil) ve ince donatı ilavesiyle genişletilmiş kil betona ihtiyacınız var, ancak daha sık

Dış yük taşıyıcı duvarlar, en azından sağlamlık, stabilite, yerel çökme ve ısı transferine direnç sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Öğrenmek için Bir tuğla duvar ne kadar kalın olmalı? , bunu hesaplamanız gerekir. Bu yazımızda tuğlaların taşıma kapasitesinin hesaplanmasına bakacağız, sonraki yazılarımızda ise diğer hesaplamalara bakacağız. Yeni bir makalenin yayınını kaçırmamak için bültene abone olun ve tüm hesaplamalar sonrasında duvar kalınlığının ne olması gerektiğini öğreneceksiniz. Firmamız yazlık inşaatı yani alçak inşaatla uğraştığı için tüm hesaplamaları bu kategoriye özel olarak değerlendireceğiz.

Rulman Üzerine oturan döşeme, kaplama, kiriş vb. yükleri alan duvarlara denir.

Donmaya karşı dayanıklılık için tuğla markasını da dikkate almalısınız. Herkes en az yüz yıl boyunca, binanın kuru ve normal nem koşullarında kendine bir ev inşa ettiğinden, 25 ve üzeri not (M rz) kabul edilir.

Kuru ve normal nem koşullarına sahip bir ev, yazlık, garaj, müştemilat ve diğer yapıları inşa ederken, ısı iletkenliği masif tuğlalardan daha düşük olduğundan dış duvarlar için içi boş tuğlaların kullanılması tavsiye edilir. Buna göre ısı mühendisliği hesaplamaları sırasında yalıtımın kalınlığı daha az olacak ve bu da satın alırken tasarruf sağlayacaktır. Dış duvarlar için masif tuğlalar yalnızca duvarın sağlamlığını sağlamak gerektiğinde kullanılmalıdır.

Tuğlaların güçlendirilmesi yalnızca tuğla ve harcın kalitesinin arttırılmasının gerekli yük taşıma kapasitesini sağlamaması durumunda izin verilir.

Bir tuğla duvarın hesaplanmasına bir örnek.

Tuğlaların taşıma kapasitesi birçok faktöre bağlıdır - tuğla markası, harç markası, açıklıkların varlığı ve boyutları, duvarların esnekliği vb. Taşıma kapasitesinin hesaplanması tasarım şemasının belirlenmesiyle başlar. Duvarların dikey yükleri hesaplanırken, duvarın menteşeli ve sabit desteklerle desteklendiği dikkate alınır. Yatay yükler (rüzgar) için duvarlar hesaplanırken, duvarın sıkı bir şekilde kenetlendiği kabul edilir. Moment diyagramları farklı olacağından bu diyagramları karıştırmamak önemlidir.

Tasarım bölümünün seçimi.

Masif duvarlarda tasarım kesiti, zeminin alt seviyesinde, boyuna kuvvet N ve maksimum bükülme momenti M ile kesit I-I olarak alınır. Genellikle tehlikelidir. bölüm II-II, bükülme momenti maksimumdan biraz daha az olduğundan ve 2/3M'ye eşit olduğundan ve m g ve φ katsayıları minimumdur.

Açıklığı olan duvarlarda kesit, lentoların alt kısmı hizasında alınır.

Bölüm I-I'e bakalım.

Önceki makaleden Yüklerin birinci kat duvarında toplanması Birinci katın tabanından gelen yükü P 1 = 1,8 t ve üstteki katları G = G içeren toplam yükün sonuç değerini alalım. p +P 2 +G 2 = 3,7 ton:

N = G + P 1 = 3,7t +1,8t = 5,5t

Döşeme levhası duvara a=150mm mesafede oturmaktadır. Tavandan gelen uzunlamasına kuvvet P 1, a / 3 = 150 / 3 = 50 mm mesafede olacaktır. Neden 1/3? Çünkü destek bölümünün altındaki gerilme diyagramı üçgen şeklinde olacak ve üçgenin ağırlık merkezi desteğin uzunluğunun 1/3'ü kadar olacak.

Üstteki G katlarından gelen yükün merkezi olarak uygulandığı kabul edilir.

Döşeme plakasından (P 1) gelen yük bölümün ortasına değil, ondan eşit bir mesafede uygulandığından:

e = h/2 - a/3 = 250mm/2 - 150mm/3 = 75 mm = 7,5 cm,

daha sonra kesit I-I'de bir bükülme momenti (M) yaratacaktır. Moment, kuvvet ve kolun ürünüdür.

M = P 1 * e = 1,8t * 7,5cm = 13,5t*cm

Bu durumda boyuna kuvvet N'nin dışmerkezliği şöyle olacaktır:

e 0 = E / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 cm

Yük taşıyan duvar 25 cm kalınlığında olduğundan, hesaplamada rastgele dışmerkezlik değeri e ν = 2 cm dikkate alınmalıdır, bu durumda toplam dışmerkezlik şuna eşittir:

e 0 = 2,5 + 2 = 4,5 cm

y=y/2=12,5cm

e 0 =4,5 cm'de< 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Eksantrik olarak sıkıştırılmış bir elemanın duvarının mukavemeti aşağıdaki formülle belirlenir:

N ≤ m g φ 1 R Bir c ω

Oranlar m g Ve φ 1 söz konusu bölümde I-I 1'e eşittir.