Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия
Один из наиболее часто задаваемых вопросов: нужен ли распределительный монолитный пояс под перекрытием, если стены газобетонные? Очень хочется сказать: не просто нужен, но обязателен. Но это говорит опыт проектировщика – сколько строителей обращались с проблемой: трещит газобетон! И причин у такой проблемы много: это и неправильно выбранная марка газобетона, и отсутствие расчета, и к сожалению, просто плохое качество материала. Но заказчика такой довод, как опыт, обычно не устраивает, ему нужны более веские основания – он-то знает, что стена с монолитным поясом будет стоить дороже стены без него.
Рассмотрим, какие варианты вообще возможны:
1) Опирание перекрытия на кладку без дополнительных мероприятий.
2) Опирание перекрытия на армированную кладку. Армирование устраивается, если по результату расчета напряжение в стене от действия перекрытия составляет более 80% несущей способности стены – оставшиеся 20% запаса считаются ненадежными для кладки, ее нужно армировать. Армируется кладка сеткой из проволоки Вр-I диаметром 3-4 мм с шагом стержней 100х100 мм.
3) Опирание на монолитный пояс, либо на распределительный пояс из полнотелого кирпича, выполненный в один или несколько рядов.
Рассмотрим несколько примеров расчета газобетона на смятие по возрастающей (от первого варианта и далее).
Пример 1. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B3.5 (М50) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается сборное круглопустотное перекрытие, глубина опирания 160 мм. Пролет перекрытия 4,5 м.
Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):
Действующая нагрузка |
Расчет |
Результат |
Нагрузка от 1м2 сборного перекрытия 0,3 т/м2; половина пролета 3 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,3*2,25*1,1*1 |
0,75 т/м |
Конструкция пола толщиной 100 мм, усредненный вес 0,14 т/м3; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,14*2,25*1,1*1 |
0,35 т/м |
Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,1*2,25*1,1*1 |
0,25 т/м |
Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,2*2,25*1,2*1 |
0,54 т/м |
Итого |
|
Q = 1.89 т/м |
Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».
Так как глубина опирания перекрытия (160 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.
Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:
Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где
Nc = Q*1м = 1.89 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;
Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;
d – коэффициент, равный 1 для газобетона;
Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М35 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,7 = 0,63 МПа = 63 т/м2;
Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,16*1 = 0,16 м.
В итоге: 1.89 т < 0,5*1*63*0,16 = 5,04 т – условие выполняется.
Максимальное напряжение на 1 погонный метр кладки равно:
2Q/a0b = (2*1.89)/(0.16*1) = 24 т/м2 = 0,24 МПа.
Определим, какую часть от расчетного сопротивления составляет максимальное напряжение: (0,24/0,63)*100% = 38%, что значительно меньше 80%, значит армирование кладки не требуется.
Пример 2. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B2,5 (М25) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается монолитное железобетонное перекрытие толщиной 180 мм, глубина опирания 120 мм. Пролет перекрытия 5 м.
Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):
Действующая нагрузка |
Расчет |
Результат |
Перекрытие толщиной 0,18 м; вес 2,5 т/м3; половина пролета 2,5 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,18*2,5*2,5*1,1*1 |
1,24 т/м |
Конструкция пола толщиной 100 мм, усредненный вес 0,14 т/м3; половина пролета 2,5 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,14*2,5*1,1*1 |
0,39 т/м |
Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,1*2,5*1,1*1 |
0,28 т/м |
Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,2*2,5*1,2*1 |
0,6 т/м |
Итого |
|
Q = 2,51 т/м |
Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».
Так как глубина опирания перекрытия (120 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.
Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:
Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где
Nc = Q*1м = 2,51 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;
Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;
d – коэффициент, равный 1 для газобетона;
Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М25 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,51 = 0,46 МПа = 46 т/м2;
Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,12*1 = 0,12 м.
В итоге: 2,51 т < 0,5*1*46*0,12 = 2,76 т – условие выполняется.
Максимальное напряжение на 1 погонный метр кладки равно:
2Q/a0b = (2*2.51)/(0.12*1) = 42 т/м2 = 0,42 МПа.
Определим, какую часть от расчетного сопротивления составляет максимальное напряжение: (0,42/0,46)*100% = 91%, что превышает 80%, значит кладку нужно армировать. Армируем кладку сеткой из проволоки Вр-I диаметром 4 мм с шагом стержней 100х100 мм.
Пример 3. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B2.5 (М25) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается монолитное железобетонное перекрытие толщиной 200 мм, глубина опирания 140 мм. Пролет перекрытия 6,4 м.
Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):
Действующая нагрузка |
Расчет |
Результат |
Перекрытие толщиной 0,2 м; вес 2,5 т/м3; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,2*2,5*3,2*1,1*1 |
1,76 т/м |
Конструкция пола толщиной 60 мм, усредненный вес 1,8 т/м3; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,06*1,8*3,2*1,1*1 |
0,38 т/м |
Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,1*3,2*1,1*1 |
0,35 т/м |
Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м. |
0,2*3,2*1,2*1 |
0,77 т/м |
Итого |
|
Q = 3,26 т/м |
Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».
Так как глубина опирания перекрытия (150 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.
Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:
Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где
Nc = Q*1м = 3,26 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;
Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;
d – коэффициент, равный 1 для газобетона;
Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М25 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,51 = 0,46 МПа = 46 т/м2;
Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,15*1 = 0,15 м.
В итоге: 3,26 т > 0,5*1*46*0,14 = 3,22 т – условие не выполняется. Необходимо устройство монолитного пояса. Толщину монолитного пояса можно определить по таблице 6 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».
Выводы.
При незначительном отклонении исходных данных, результаты расчета получаются совсем разными. От чего же, как выясняется, зависит прочность кладки на смятие?
1. От пролета перекрытия, от нагрузок, приложенных на перекрытие.
2. От толщины и глубины опирания перекрытия. Чем больше глубина опирания, тем лучше себя чувствует кладка – это видно из примеров. Но здесь нужно учитывать, что формулы расчета, приведенные в примерах выше, распространяются на случай, когда глубина опирания перекрытия меньше его толщины. Для всех остальных случаев необходимо пользоваться методикой расчета, приведенной в п. 4.15 «Пособия …», для нетреугольной эпюры напряжения формулы расчета отличаются от приведенных в примерах.
3. От марки газобетона и раствора.
Еще полезные статьи:
"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"
Цитирую эдуард:
что значит эта фраза?
Фундамент беспокойства не вызывает т.к. тяжёлый бетон и пр. С запасом.
Коробка 11*12, посередине разделена пополам стеной из рядового полноте лого кирпича длиной 12метр и в полметра толщиной.
Наружние стены - монолитные, около 50см всего. Изнутри в качестве опалубки пол кирпича рядового, снаружи опалубкой выступает латонит-как бы шифер. Внутри пенополистиролб етон 500 марки, только 500тый цемент, стирол, пластификатор и фиброволокно. Песка в нем нет и арматуры тоже. Стена в 3 приёма поднята на 3 метра, по периметру вложено 3 прута 14 арматуры, сваркой между собой сварены ей же. Все спрятоно в стяжке толщиной 5_10 см, на всю толщину стены, кроме 10см снаружней стороны пенопласт. Сверху уложены пустотки пб. Дальше будет также 2 й этаж но сомнения по перекрытию второго этажа. Выдержат ли стены первого вес 2х перекрытий и крыши-мансарды четырехскатной. Про стиролобетон могу лишь сказать что по госту прочностьв2,5, если не ошибаюсь.
Повторюсь, мне нужно не фото, а разрез здания, чтобы собрать нагрузки, т.к. выискивать нагрузки из словесных описаний сложно и долго. За экономию моего времени буду благодарна.
хочу строить дом в два этажа размером 10,5 м на 14м, несущие стены по периметру и почти посередине по длинной стороне (делит короткую сторону 10,5 м на 4,3 м и 5 м) из газобетона автоклавного твердения II/600х250х400 (400 толщина)/В1,5 D 500 F 25. Монолитное перекрытие между первым и вторым этажом, армопояс будет под монолитное перекрытие заливаться обязательно, над вторым этажом тоже армопояс и облегченное перекрытие из балок. Вопрос нужно ли заливать жб.колонны или газобетон справиться с нагрузкой? Заранее благодарю!
Перший поверх будинку зроблений із туфа. Хочемо заливати монолітне перекриття.
Замість армопоясу можна зробити 3-4 ряда кладки із повнотілого кирпіча?
Дякую
Так я знаю за розрахунок
Туф відноситься до кладки із великих блоків і бетонів всіх видів і блоків із природного каменю так?
Снип ІІ-22-81
Почему класс прочности Б2,5 у вас считается как М25, когда в "Рекомендациях" ему соответствует М35?
RSS лента комментариев этой записи