Начинаем публикацию статей по расчету кирпичных стен. Прежде, чем приступить к расчетам, необходимо собрать нагрузки. На стены здания в пределах каждого этажа действуют нагрузки от вышележащих этажей, нагрузки от плит перекрытия рассматриваемого этажа и собственный вес отдельных участков стен.
Для начала давайте определимся, какие же нагрузки бывают?
Нагрузки бывают:
- нормативные - их значения приведены в СНиП "Нагрузки и воздействия".
- расчетные - значения расчетных нагрузок определяются путем умножения нормативных на коэффициент надежности по нагрузке (γƒ)
Также они классифицируются на:
- постоянные
- временные, которые в свою очередь бывают:
a. длительными
b. кратковременными
c. особыми
К постоянным относится собственный вес конструкций, который находится путем умножения объема на плотность.
К кратковременным относятся нагрузки от людей, снега, ветра (полные значения) и пр.
К длительным - перегородки, оборудование и пр., а также пониженные кратковременные от людей и снега.
В СНиПе указаны дополнительно особые нагрузки, но в данном примере они нас не интересуют.
Давайте для наглядности представим, что нам необходимо произвести сбор нагрузок на стену первого этажа двухэтажного коттеджа. Высота этажа 3м, длина 6м. Перекрытия железобетонные толщиной 220мм. Для упрощения расчетов принимаем плоскую рулонную кровлю.
Для начала произведем подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия и покрытия и внесем данные в таблицу. Предположим, что пол второго этажа состоит из стяжки, поверх которой уложен ламинат. Покрытие второго этажа состоит из пароизоляции, утеплителя, цементно-песчаной стяжки и трехслойного гидроизоляционного ковра.
| Наименование | Нормативная нагрузка, т | γƒ | Расчетная нагрузка, т |
| Покрытие | |||
| Собственный вес плиты покрытия 0,22м*1м*1м*2,5 т/м3 | 0,55 | 1,1 | 0,61 |
| Пароизоляция из 1 слоя рубероида | 0,003 | 1,3 | 0,004 |
| Утеплитель из керамзита плотностью 400 кг/м3, толщина 100мм | 0,04 | 1,3 | 0,052 |
| Цементно-песчаная стяжка толщиной 30мм, плотностью 1800 кг/м3 | 0,054 | 1,3 | 0,07 |
| Гидроизоляционный ковер из 3 слоев рубероида | 0,01 | 1,3 | 0,013 |
| Итого постоянная | 0,749 | ||
| Временная для прочих покрытий (таблица 3, п.9, в) | 0,05 | 1,3 | 0,065 |
| Временная снеговая (в районе III -180 кг/м2). Внимание! В СНиП Нагрузки и воздействия дана уже расчетная нагрузка. Нормативная нагрузка определяется путем умножения расчетного значения на 0,7. (μ=1) | 0,126 | 1,4 | 0,18 |
| Итого временная | 0,245 | ||
| Полная нагрузка на 1м2 покрытия | 0,994 | ||
| Перекрытие первого этажа | |||
| Собственный вес плиты перекрытия 0,22м*1м*1м*2,5 т/м3 | 0,55 | 1,1 | 0,61 |
| Цементно-песчаная стяжка толщиной 30мм, плотностью 1800 кг/м3 | 0,054 | 1,3 | 0,07 |
| Ламинат толщиной 10мм + подложка 3мм | 0,008 | 1,2 | 0,01 |
| Итого постоянная | 0,69 | ||
| Временная для помещений жилых зданий | 0,15 | 1,3 | 0,2 |
| Итого временная | 0,2 | ||
| Полная нагрузка на 1м2 перекрытия | 0,89 |
Теперь нам нужно определить грузовую площадь. Чтобы лучше понять, что такое грузовая площадь, посмотрим на картинку ниже.
Если нагрузка собирается для 1 погонного метра стены, то грузовая площадь будет равна произведению 1-го метра на половину расстояния между наружной и внутренней несущей стеной.
Розовым цветом отмечена грузовая площадь для средней стены, а зеленым цветом - для наружных стен.
Таким образом, для рассматриваемого нами участка кладки грузовая площадь будет равна 1м*2м=2м2
Перемножив грузовую площадь на значения из таблицы, получим нагрузку от перекрытия и покрытия для 1 погонного метра кирпичной кладки.
От покрытия:
- постоянная - 0,749*2=1,498 т
- временная - 0,245*2=0,49 т
Полная P2= 0,994*2=1,988 тонны
От перекрытия:
- постоянная - 0,69*2=1,4 т
- временная - 0,2*2=0,4 т
Полная P1= 0,89*2=1,8 тонн
Осталось посчитать вес кладки второго этажа (G2) и вес парапета (Gп). Высота 2го этажа - 3 м, парапета - 0,7 м. Толщина - 0,25 м, плотность кладки - 1,8 т/м3.
Вес 1 погонного метра равен:
G2=1*0,25*3*1,8=1,35 т
Gп=1*0,25*0,7*1,8=0,315 т
Полная нагрузка, которая действует на 1 пог.м кладки первого этажа составит:
N=Gп+P2+G2+P1=0,315+1,988+1,35+1,8=5,5 т
Для дальнейших расчетов нам также понадобится значение длительной продольной силы. Она равна сумме постоянной нагрузки от перекрытий и покрытий, веса вышележащих стен и длительной временной от перекрытий и покрытий. В нашем примере длительную временную мы не рассматривали.
Ng=0,315+1,498+1,35+1,4=4,563 т
Теперь, когда все нагрузки собраны, можно приступать к Расчету стены на прочность.