Строим дом Мечты сбываются

Как рассчитать стены из кладки на устойчивость

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 таблицы 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.

Находим коэффициенты k из таблицы 29:

k1 = 1,8 - для перегородки, не несущей нагрузки при ее толщине 10 см, и k1 = 1,2 - для перегородки толщиной 25 см. По интерполяции находим для нашей перегородки толщиной 20 см k1 = 1,4;

k3 = 0,9 - для перегородки с проемами;

значит k = k1k3 = 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 - 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 - 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 таблицы 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 таблицы 29:

k1 = 1,2 - для стены, не несущей нагрузки при ее толщине 38 см;

k2 = √Аn/Ab = √1,37/2,28 = 0,78 - для стены с проемами, где Ab = 0,38*6 = 2,28 м2 - площадь горизонтального сечения стены с учетом окон, Аn = 0,38*(6-1,2*2) = 1,37 м2;

значит k = k1k2 = 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 < 14,5 - условие выполняется.

Необходимо также проверить условие, изложенное в п. 6.19:

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

 

Еще полезные статьи:

"Выбор материала для стен"

"Как подобрать перемычки в кирпичных стенах"

"Как подобрать перемычки в частном доме – примеры расчета."

"Подбираем перемычки в кирпичных перегородках – примеры расчета. Проемы №1-3."

"Подбираем перемычки в самонесущих кирпичных стенах - примеры расчета. Проемы №4-6."

"Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах - примеры расчета. Проемы №7-11."

"Как выполнить чертеж перемычек - схему перекрытия оконных и дверных проемов"

"Устройство металлической перемычки"

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

"Как пробить проем в существующей стене."

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ".

Комментарии   

0 #211 Иринa 20.02.2018 17:09
профили арматуру не заменят

насчет фундамента: допустимы пустоты в теле бетона, но не снизу, чтобы не уменьшать площадь опирания, которая отвечает за несущую способность. То есть снизу должен быть тонкий слой армированного бетона.
А какой фундамент - лента или плита? Какие грунты?
Цитировать
0 #212 Алексей 21.02.2018 07:08
Цитирую Иринa:
профили арматуру не заменят

жаль, вообще просто пишут что в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой - как с этим бороться? я так понимаю чем прочнее бетон и чем больше площадь поверхности арматуры - тем лучше будет связь, т.е. надо керамзитобетон с добавлением песка (а не только керамзит и цемент) и арматуру тонкую, но чаще


Цитирую Иринa:
насчет фундамента: допустимы пустоты в теле бетона, но не снизу, чтобы не уменьшать площадь опирания, которая отвечает за несущую способность. То есть снизу должен быть тонкий слой армированного бетона.
А какой фундамент - лента или плита? Какие грунты?


Груны пока не известны, вероятнее всего будет чистое поле суглинки всякие, изначально думал плиту, но низковато выйдет, хочется по-выше, а ещё же придётся верхний плодородный слой снимать, поэтому склоняюсь к ребристому или даже коробчатому фундаменту. Несущей способности грунта много мне не надо - дом всё-таки решили в 1 этаж, да и керамзитобетон не очень тяжёлый, промерзание там не более 20 см (хотя по старым советским нормативам 80).

Думаю снять верхний слой 20-30 см, выложить геотекстиль, засыпать песочком речным и разровнять с уплотнением. Затем легкая подготовительна я стяжка - для выравнивая (в неё вроде бы даже арматуру не делают, хотя не уверен), поверх гидроизоляция праймером
а дальше вот уже диллема - даже если связать каркасы арматуры ширина 150-200мм х 400-600мм высоты и уложить их с шагом в метр, то надо ещё пустоты чем-то сформировать между этими каркасами и в идеале эти пустоты должны оказаться поверх арматуры (да ещё и с некоторым расстоянием от подготовки, но при этом сверху их тоже надо будет проармировать тонким слоем под 60-100мм стяжку) - думаю ППС плиты замонолитить в качестве пустот - теоретически можно будет такое залить в 1 заход с вибрированием.

Т.е. как бы с виду плита 400-600мм с мощным армированием каждые 1000-1200мм объемная структура единая и легким в остальных местах, при этом внутри примерно 50-70% объёма будет пенопласт (в не нагруженных местах) - т.е. по расходу бетона и арматуры - вполне сравнимо с плитой 200мм, но + куча относительно дешового пенопласта и работы больше.

Если как-то бы ещё заменить пенопласт на простой грунт/песок - будет ещё лучше, но тогда вместо легкой подготовки разумнее делать нечто более серьёзное с армированием и выносом арматуры в балки - в общем тут не хватает мне и теории и практического опыта.
Цитировать
0 #213 Алексей 22.02.2018 14:10
Вернёмся пока к стенам, тут вычитал ещё интересный вариант tilt-up
на фундаменте отливается прямо стена с утелпением сразу (в утеплении есть углубления для армирования, т.е. слой бетона не везде одинаковый, как бы та же ребристая структура)

я думаю заменить тяжёлый бетон 50-150 мм, на керамзитобетон заводской 150-250 мм 1000-1200кг/м3 - арматурный каркас там из 12й арматуры в прорези между утеплителем (шаг 1м в утолщениях стены), а по внутренней стене дополнительно кладочную сетку 6ку вроде с шагом 100мм

потом это ставится уже краном (свариваются, скручиаются выносы арматуры) а стыки и углы монолитятся и утепляются отдельно (в стыках из плиты и потом в перекрытие отдельно арматура закладывается)

немного смущает слабая связь стен с фундаментом (только по стыкам и углам), но при монолитном перекрытии - это вроде как достаточно жестко, можно в фундаменте и стеновых плитах сделать закладные и сварить до кучи

Как Вам такая технология? Несущая стена получится 150мм с утолщениями до 250мм из керазитобетона M50 с умеренным армированием
Цитировать
0 #214 Иринa 22.02.2018 16:21
Цитата:
жаль, вообще просто пишут что в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой - как с этим бороться? я так понимаю чем прочнее бетон и чем больше площадь поверхности арматуры - тем лучше будет связь, т.е. надо керамзитобетон с добавлением песка (а не только керамзит и цемент) и арматуру тонкую, но чаще
зачем с этим бороться? нужно просто учитывать в расчете и при конструировании. Понимаете, керамзитобетон - достаточно хороший стеновой материал со своим списком достоинств и недостатков. Как и любые другие материалы. Вот если бы вы захотели использовать его для монолитного перекрытия, я бы вас отговаривала, потому что
Цитата:
в легких бетонах (керамзитобетон) плохая связь с арматурой
,
а значит будут проблемы в растянутой зоне плиты и в местах анкеровки арматуры.

Для стен же, тем более для одноэтажного дома, керамзитобетон вполне подходит. Конечно, нужно соблюсти все нормативные требования для лёгких бетонов.

стяжка не армируется


Цитата:
а дальше вот уже диллема
вот поэтому никто так и не делает ;-)
Цитировать
0 #215 Алексей 26.02.2018 07:31
почитал СНИП по легким бетонам, там довольно интересные есть моменты.
1. похоже можно делать керамзитобетон без мелкого наполнителя, я думаю использовать 10-20
2. есть разные сорта керамзита по прочности, и требования для каждой марки керамзитобетона

Таблица 3


Класс бетона по прочности на сжатие - Минимальная марка заполнителя по прочности

В3,5 - П25

В5 - П35

В7,5 - П50


При этом я вижу что для фракции 10-20 есть варианты керамзита как П25 (дешового 250кг/м3), так и П50 - более дорогой и у него насыпная плотность уже 400кг/м3

т.е. в принципе можно получить относительно дорогой конструкционно- теплоизоляционн ый D600 - D700 M100-B7.5 из которого даже относительно тонким слоем при качественном армировании можно хоть в 3-4 этажа лепить

а можно получить дешовый D500 M50-B3.5 на 1-2 этажа хватит и такого за глаза, даже если будет пирог 120мм-100 ППС-80мм с армированием по 1 слою в обоих слоях керамбитобетона , связанных стеклоплатсиков ой арматурой между собой (как только это посчитать - не понятно, одиночной стены в 120мм мало, но учитывая что пенопласт будет не сплошным слоем, а с шагом в метр будут рёбра из чистого керамзитобетона с армированием, т.е. рёбра в 300мм толщиной по сути)
я думаю прочности тут с большим запасом (скидка на качество изготовления самомесом, но планирую вибрировать поверхностным вибратором, плиты будут отливаться на фундаменте горизонтально с выносом арматуры для связи плит, и через неделю подниматься - размер плиты 1.1-1.2 х 2.4-3 м вес примерно 300-400кг всего, стыки плит будут заливаться отдельно тем же керамзитобетоном)

Ещё есть мысль закупить б/у труб d50 и в плите в слое 120мм их замуровать с шагом 600мм с выносом, чтобы потом за них поднимать было удобно тельфером на полтонны думаю справиться, но и под них сделать дырки в фундаменте и поставить трубами в дырки + потом сверху будет перекрытие с армпоясом одновременно на всю 120мм часть стеновой плиты - эти трубы там замонолитить.
Цитировать
0 #216 Алексей 26.02.2018 08:38 Цитировать
0 #217 Андрей 26.02.2018 16:29
Здравствуйте, а никто не подскажет, где этот расчет есть в украинских нормах? СНиП II-22-81 уже не действует, а в ДБН В.2.6-162:2010 (который вместо него) такого нету. Нет, там на гибкость есть расчет, но ним кто-то пользуется?
Цитировать
0 #218 Иринa 26.02.2018 19:19
Как думаете, приложение И подходит?

Поищите внимательно, переиздатели любят одно и то же по содержанию изменять по оформлению.
Цитировать
0 #219 Алексей 03.03.2018 10:37
В итоге своих метаний пришёл к гибридному варианту:

металлический каркас из труб и уголков по всему периметру несущих стен, в который вставлять панели из керамзитобетона с пенопластом отлитые на плите, причём панели не большие 1.2х2.2м с парой труб внутри с шагом 600мм (они и будут несущими и за них удобно поднимать плиту 250-350кг весом, а легкий керамзитобетон чисто как удобная поверхность защищаюшая пенопласт - можно не париться за прочность особо)

арматуры вообще минимум (между трубами в панели чтобы не сполз по ним керамзитобетон + стеклоплатсиков ую между слоями для лучшей связности панели)

глянул тут prostobuild.ru/.../... труба d50 на 2.8м если её жестко закрепить (думаю приварить к закладной связанной с арматурой в фундаменте и замонолитить верх в армпоясе вместе с перекрытием) - может 4 тонные нести, а мне надо то 500кг

в общем гибрид ежа и ужа = несколько метров колючей проволоки :)
Цитировать
0 #220 Алексей 09.04.2018 20:52
Ещё дальше пошёл - полупанели 600х2150мм толщиной всго 150мм т.е. опалубка, внутрь 2 листа ППС 1000х500х100мм, 4 арматринки вдоль (2 снизу 2 сверху), 6 поперёк, и керамзитобетоно м залить, по краям и между ППС будет 150мм, над листами всего 50мм.

Потом такие полупанели-пере городки парами со сдвигом вертикально закрепить и промежуток опять е керамзитобетоно м (или даже просто керамзитом засыпать) - несущий каркас отдельно, эти панели самонесущие, но вес каждой всего 70кг - т.е. можно не то что без крана - но и вообще руками в 2ём спокойно монтировать, да и панели эти заготовить заранее - параллельно с фундаментом.
Цитировать
0 #221 Иринa 09.04.2018 21:13
Интересное решение
Цитировать

Добавить комментарий


Последняя статья на сайте

Об анкеровке разными способами – что работает, а что – не очень

Очень часто при строительстве и при реконструкции нужно присоединить одну конструкцию к другой. Причем присоединить надежно, чтобы не было разрушения. Все узлы сопряжения очень важны, их целостность обеспечивает проектное положение конструкции, а значит – ее целостность. Мне в свое время хорошо запомнилась яркая аналогия главного конструктора Владимира Борисовича, который ввел меня в мир проектирования. Мне кажется, я ее уже приводила, но повторить будет не лишним. Он говорил мне: "Я представляю себе любую конструкцию так, будто она – это я. И анализирую, надежные ли опоры выбраны для каждой части. И когда я так делаю, то иногда вижу, что инженер вместо того, чтобы опереться на руку, на плечо или на туловище, прицепился к уху или к носу – повесил на них то, что они явно не выдержат". Вот иногда при помощи таких ушей, носов и даже ресничек мы пытаемся связать массивные, тяжелые конструкции, требующие под собой надежную опору. Особенно часто это случается при применении всевозможных анкеров, которые связывают одно с другим в единое целое.

Давайте рассмотрим ситуации с анкеровкой на живых ситуациях.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • евген 27.04.2018 09:32
    пустотка коротенькая 3 метра зажата со всех сторон открытый участок 1метр вэтом месте и хотел раскрыть ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 27.04.2018 07:49
    Никак не анкерят, потому что на плиты лестницы не опирают - плиты не рассчитаны на такую сосредоточенную ...

    Подробнее...

     
  • Вячеслав 27.04.2018 07:33
    Ирина ,сердечно благодарю за ответ! Низ пандуса опирается на плиты перекрытия (800кг/м2).Как ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 27.04.2018 07:07
    Я б просчитала пандус + площадку как единое целое с опорой вверху на стену и внизу на что там ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 27.04.2018 07:01
    Я бы не трогала пустотку и опирала на стены, тем более если они с двух сторон, можно и арматуру забить ...

    Подробнее...

     
  • евген 26.04.2018 16:40
    добрый день ирина.привет из беларуси вопрос лестничный марш в подвал по бокам стены вверху зацеплюсь ...

    Подробнее...

     
  • Вячеслав 26.04.2018 07:15
    День добрый Ирина! Лестница будет представлять из себя, бетонный пандус шириной 1,2 м. толщиной 15см ...

    Подробнее...