Über die Mindestdicke von tragenden Ziegelwänden. Berechnung von Mauerwerk für die Stabilität So bestimmen Sie die Tragfähigkeit einer Ziegelmauer

Um die Wand auf Stabilität zu berechnen, müssen Sie zunächst ihre Klassifizierung verstehen (siehe SNiP II -22-81 "Stein- und bewehrte Mauerwerkskonstruktionen" sowie einen Leitfaden zu SNiP) und verstehen, welche Arten von Wänden sind:

1. Tragende wände- Dies sind die Wände, auf denen Bodenplatten, Dachkonstruktionen usw. aufliegen. Die Dicke dieser Wände muss mindestens 250 mm (bei Mauerwerk) betragen. Dies sind die verantwortungsvollsten Wände im Haus. Sie müssen sich auf Stärke und Stabilität verlassen können.

2. Selbsttragende Wände - Dies sind Wände, auf denen nichts ruht, die jedoch von allen darüber liegenden Böden belastet werden. Tatsächlich wäre beispielsweise in einem dreistöckigen Haus eine solche Wand drei Stockwerke hoch; Die Belastung allein durch das Eigengewicht des Mauerwerks ist erheblich, aber auch die Frage der Stabilität einer solchen Wand ist sehr wichtig - je höher die Wand, desto größer das Risiko ihrer Verformung.

3. Vorhangfassaden- Dies sind Außenwände, die sich auf die Decke (oder auf andere Strukturelemente) und die Belastung auf sie fällt aus der Höhe des Bodens nur durch das Eigengewicht der Wand. Höhe nicht tragende Wände sollten nicht mehr als 6 Meter betragen, sonst fallen sie in die Kategorie der selbsttragenden.

4. Trennwände sind Innenwände mit einer Höhe von weniger als 6 Metern, die nur durch ihr Eigengewicht belastet werden.

Kommen wir zum Thema Wandstabilität.

Die erste Frage, die sich beim „Uneingeweihten“ stellt: Na, wo kann die Mauer hin? Lassen Sie uns die Antwort mit einer Analogie finden. Nimm ein gebundenes Buch und lege es auf die Kante. Je größer das Format des Buches, desto instabiler wird es; Andererseits gilt: je dicker das Buch, desto besser steht es auf der Kante. Ähnlich verhält es sich mit Wänden. Die Stabilität der Wand hängt von der Höhe und Dicke ab.

Nehmen wir jetzt die schlechteste Option: ein dünnes großformatiges Notebook und stellen es auf die Kante – es verliert nicht nur an Stabilität, sondern verbiegt sich auch. Wenn also die Bedingungen für das Verhältnis von Dicke und Höhe nicht erfüllt sind, beginnt sich die Wand aus der Ebene zu biegen und mit der Zeit zu reißen und zusammenzubrechen.

Was ist nötig, um dieses Phänomen zu vermeiden? Es ist notwendig, p.p. 6.16...6.20 SNiP II -22-81.

Betrachten Sie die Problematik der Bestimmung der Standsicherheit von Wänden anhand von Beispielen.

Beispiel 1 Gegeben sei eine Trennwand aus Porenbeton M25 auf Mörtel M4 3,5 m hoch, 200 mm dick, 6 m breit, nicht mit der Decke verbunden. In der Trennwand befindet sich eine Türöffnung 1x2,1 m. Es ist notwendig, die Stabilität der Trennwand zu bestimmen.

Aus Tabelle 26 (Punkt 2) bestimmen wir die Mauerwerksgruppe - III. Aus Tabellen s 28 finden wir? = 14. Weil die Trennwand im oberen Abschnitt nicht fixiert ist, muss der Wert von β um 30 % reduziert werden (gemäß Abschnitt 6.20), d.h. β = 9,8.

k 1 \u003d 1,8 - für eine Partition nicht Belastbarkeit mit einer Dicke von 10 cm und k 1 \u003d 1,2 - für eine 25 cm dicke Trennwand Durch Interpolation finden wir für unsere 20 cm dicke Trennwand k 1 \u003d 1,4;

k 3 \u003d 0,9 - für Trennwände mit Öffnungen;

also k \u003d k 1 k 3 \u003d 1,4 * 0,9 \u003d 1,26.

Schließlich ist β = 1,26 * 9,8 = 12,3.

Lassen Sie uns das Verhältnis der Höhe der Trennwand zur Dicke ermitteln: H /h = 3,5/0,2 = 17,5 > 12,3 - die Bedingung ist nicht erfüllt, eine Trennwand mit einer solchen Dicke und einer bestimmten Geometrie kann nicht hergestellt werden.

Wie kann dieses Problem gelöst werden? Versuchen wir, die Mörtelmarke auf M10 zu erhöhen, dann wird die Mauerwerksgruppe II bzw. β = 17 und unter Berücksichtigung der Koeffizienten 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 - die Bedingung ist erfüllt. Es war auch möglich, ohne Erhöhung der Porenbetongüte, eine konstruktive Bewehrung in der Trennwand gemäß Abschnitt 6.19 zu verlegen. Dann erhöht sich β um 20 % und die Stabilität der Wand ist gewährleistet.

Beispiel 2 Gegeben ist eine nichttragende Außenwand aus Leichtbaumauerwerk aus M50-Ziegeln auf M25-Mörtel. Die Höhe der Mauer beträgt 3 m, die Dicke 0,38 m, die Länge der Mauer 6 m. Die Mauer mit zwei Fenstern hat eine Größe von 1,2 x 1,2 m. Es ist notwendig, die Stabilität der Mauer zu bestimmen.

Aus Tabelle 26 (Punkt 7) bestimmen wir die Mauerwerksgruppe - I. Aus Tabelle 28 finden wir β = 22. die Wand im oberen Abschnitt nicht befestigt ist, muss der Wert von β um 30 % (gemäß Abschnitt 6.20) verringert werden, d.h. β = 15,4.

Wir finden die Koeffizienten k aus Tabelle 29:

k 1 \u003d 1,2 - für eine Wand, die keine Last mit einer Dicke von 38 cm trägt;

k 2 = √А n /A b = √1,37 / 2,28 = 0,78 - für eine Wand mit Öffnungen, wobei A b = 0,38 * 6 = 2,28 m 2 - die Fläche des horizontalen Wandabschnitts unter Berücksichtigung Fenster und n \u003d 0,38 * (6-1,2 * 2) \u003d 1,37 m 2;

also k \u003d k 1 k 2 \u003d 1,2 * 0,78 \u003d 0,94.

Schließlich ist β = 0,94 * 15,4 = 14,5.

Lassen Sie uns das Verhältnis der Höhe der Trennwand zur Dicke ermitteln: H / h \u003d 3 / 0,38 \u003d 7,89< 14,5 - условие выполняется.

Es ist auch erforderlich, die in Abschnitt 6.19 angegebene Bedingung zu überprüfen:

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

Beachtung! Um Ihre Fragen bequem beantworten zu können, wurde ein neuer Abschnitt "KOSTENLOSE BERATUNG" erstellt.

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Bemerkungen

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0 #212 Alexey 21.02.2018 07:08

Zitat von Irina:

Verstärkungsprofile werden nicht ersetzt


Zitat von Irina:

über das Fundament: Hohlräume sind im Betonkörper zulässig, jedoch nicht von unten, um den Stützbereich, der für die Tragfähigkeit verantwortlich ist, nicht zu verringern. Das heißt, es sollte eine dünne Schicht darunter sein verstärkter Beton.
Und welche Art von Fundament - Band oder Platte? Welche Böden?

Die Böden sind noch nicht bekannt, höchstwahrscheinlich wird es ein freies Feld aus allerlei Lehm geben, ich dachte ursprünglich, die Platte, aber sie wird etwas niedrig herauskommen, ich möchte sie höher, und ich muss auch die oberen fruchtbaren entfernen Schicht, daher tendiere ich zu gerippten oder gar kastenförmigen Foundations. Ich brauche nicht viel Bodentragfähigkeit - das Haus wurde noch im 1. Stock entschieden, und Blähtonbeton ist nicht sehr schwer, es gibt nicht mehr als 20 cm Einfrieren (obwohl nach alten sowjetischen Standards 80).

Ich denke, die oberste Schicht von 20-30 cm zu entfernen, Geotextilien auszulegen, mit Flusssand zu bedecken und mit Verdichtung zu nivellieren. Dann ein leichter vorbereitender Estrich - zum Nivellieren (es scheint, dass sie ihn nicht einmal verstärken, obwohl ich mir nicht sicher bin) auf der Abdichtung mit einer Grundierung
und dann gibt es schon ein Dilemma - selbst wenn Sie die Verstärkungsrahmen 150-200 mm breit x 400-600 mm hoch binden und in Meterschritten verlegen, müssen Sie immer noch Hohlräume zwischen diesen Rahmen bilden, und idealerweise sollten diese Hohlräume oben auf dem sein Bewehrung (ja auch mit etwas Abstand zur Vorbereitung, aber gleichzeitig müssen sie auch von oben mit einer dünnen Schicht unter einem 60-100 mm Estrich verstärkt werden) - ich denke, die PPS-Platten sollten als Hohlräume monolithisch sein - theoretisch es wird möglich sein, dies in 1 Durchlauf mit Vibration zu füllen.

Jene. Als ob eine Platte von 400-600 mm mit einer starken Verstärkung alle 1000-1200 mm aussieht, ist die volumetrische Struktur an anderen Stellen gleichmäßig und leicht, während im Inneren etwa 50-70% des Volumens Schaum sein wird (an unbelasteten Stellen) - d.h. in Bezug auf den Verbrauch von Beton und Bewehrung - es ist durchaus vergleichbar mit einer 200-mm-Platte, aber + ein Haufen relativ billiger Schaum und mehr Arbeit.

Wenn wir den Schaumkunststoff irgendwie durch einfache Erde / Sand ersetzen könnten, wäre es sogar noch besser, aber statt einer einfachen Vorbereitung wäre es klüger, etwas Ernsthafteres mit der Bewehrung und dem Entfernen der Bewehrung in Balken zu tun - im Allgemeinen I weder Theorie noch praktische Erfahrung.

0 #214 Irina 22.02.2018 16:21

Zitieren:

Entschuldigung, im Allgemeinen schreiben sie das nur in Leichtbeton (Blähbeton) schlechte Verbindung mit Beschlägen - wie geht man damit um? So wie ich es verstehe, ist die Verbindung umso besser, je stärker der Beton und je größer die Oberfläche der Bewehrung ist, d.h. Sie benötigen Blähtonbeton mit Sandzusatz (und nicht nur Blähton und Zement) und dünner Bewehrung, aber häufiger

warum dagegen ankämpfen? Sie müssen nur bei der Berechnung und Konstruktion berücksichtigt werden. Sie sehen, Blähtonbeton ist gut genug Wand Material mit einer eigenen Liste von Vor- und Nachteilen. Genau wie jedes andere Material. Wenn Sie es jetzt verwenden möchten monolithischer Boden, ich würde dir davon abraten, weil
Zitieren:

Tragende Außenwände sollten mindestens auf Festigkeit, Stabilität, lokalen Zusammenbruch und Widerstand gegen Wärmeübertragung ausgelegt sein. Um zu erfahren, wie dick sollte eine mauer sein , du musst es berechnen. In diesem Artikel betrachten wir die Berechnung der Tragfähigkeit von Mauerwerk und in den folgenden Artikeln den Rest der Berechnungen. Um die Veröffentlichung eines neuen Artikels nicht zu verpassen, abonnieren Sie den Newsletter und Sie erfahren, wie dick die Wand nach all den Berechnungen sein sollte. Da unser Unternehmen im Bau von Cottages tätig ist, dh im Flachbau, werden wir alle Berechnungen für diese Kategorie berücksichtigen.

Träger werden Wände genannt, die die Belastung durch auf ihnen ruhende Bodenplatten, Beschichtungen, Balken usw. wahrnehmen.

Sie sollten auch die Ziegelmarke für die Frostbeständigkeit berücksichtigen. Da jeder für sich mindestens hundert Jahre lang ein Haus baut, wird bei einem trockenen und normalen Feuchtigkeitsregime der Räumlichkeiten eine Note (M rz ) von 25 und höher akzeptiert.

Beim Bau von Häusern, Hütten, Garagen, Nebengebäuden und anderen Bauwerken mit trockenen und normalen Feuchtigkeitsbedingungen wird die Verwendung für Außenwände empfohlen hohler Ziegel, da seine Wärmeleitfähigkeit geringer ist als die eines festen. Dementsprechend fällt bei einer wärmetechnischen Berechnung die Dicke der Dämmung geringer aus, was beim Kauf Geld spart. Vollziegel für Außenwände sollten nur verwendet werden, wenn dies erforderlich ist, um die Festigkeit des Mauerwerks zu gewährleisten.

Bewehrung von Mauerwerk nur zulässig, wenn die Erhöhung der Marke von Ziegeln und Mörtel es nicht zulässt, die erforderliche Tragfähigkeit bereitzustellen.

Rechenbeispiel Ziegelwand.

Die Tragfähigkeit von Mauerwerk hängt von vielen Faktoren ab - von der Ziegelmarke, der Mörtelmarke, dem Vorhandensein von Öffnungen und deren Größe, der Flexibilität der Wände usw. Die Berechnung der Tragfähigkeit beginnt mit der Festlegung des Bemessungsschemas. Bei der Berechnung von Wänden für vertikale Lasten, gilt die Wand als von gelenkig fixierten Stützen getragen. Bei der Berechnung von Wänden für Horizontallasten (Wind) wird die Wand als fest eingespannt betrachtet. Es ist wichtig, diese Diagramme nicht zu verwechseln, da die Momentdiagramme unterschiedlich sind.

Wahl des Designbereichs.

Bei blanken Wänden wird der Schnitt I-I in Höhe der Deckenunterkante mit der Längskraft N und dem maximalen Biegemoment M als rechnerisch angenommen und ist oft gefährlich Abschnitt II-II, da das Biegemoment etwas kleiner als das Maximum ist und gleich 2/3M ist und die Koeffizienten mg und φ minimal sind.

Bei Wänden mit Öffnungen wird der Schnitt auf Höhe der Unterkante der Stürze genommen.

Schauen wir uns den Abschnitt I-I an.

Aus einem früheren Artikel Sammlung von Lasten an der Wand des Erdgeschosses wir nehmen den erhaltenen Wert der Gesamtlast, der die Lasten vom Boden des ersten Stockwerks P 1 \u003d 1,8 t und den darüber liegenden Böden G \u003d G enthält P+P 2 +G 2 = 3,7t:

N \u003d G + P 1 \u003d 3,7 t + 1,8 t \u003d 5,5 t

Die Bodenplatte liegt im Abstand a=150mm auf der Wand auf. Die Längskraft P 1 aus der Überlappung wird im Abstand a / 3 = 150 / 3 = 50 mm sein. Warum 1/3? Denn das Belastungsdiagramm unter dem Stützprofil wird in Form eines Dreiecks dargestellt, und der Schwerpunkt des Dreiecks liegt nur bei 1/3 der Stützlänge.

Die Last aus den darüber liegenden Decken G wird als mittig angesetzt betrachtet.

Da die Last aus der Bodenplatte (P 1) nicht in der Mitte des Profils angesetzt wird, sondern in einem Abstand davon gleich:

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

dann erzeugt es ein Biegemoment (M) in Abschnitt I-I. Das Moment ist das Produkt der Kraft auf die Schulter.

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

Dann ist die Exzentrizität der Längskraft N:

e 0 \u003d M / N \u003d 13,5 / 5,5 \u003d 2,5 cm

Da die tragende Wand 25 cm dick ist, sollte die Berechnung den zufälligen Exzentrizitätswert e ν = 2 cm berücksichtigen, dann ist die Gesamtexzentrizität gleich:

e 0 \u003d 2,5 + 2 \u003d 4,5 cm

y=h/2=12,5cm

Wenn e 0 \u003d 4,5 cm< 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Die Festigkeit des Mauerwerks eines exzentrisch komprimierten Elements wird durch die Formel bestimmt:

N ≤ m g φ 1 R EIN c ω

Chancen m g und φ 1 im betrachteten Abschnitt sind I-I gleich 1.

VV Gabrusenko

Designstandards (SNiP II-22-81) erlauben die Übernahme minimale Dicke Lager Steinmauern für Mauerwerk der Gruppe I im Bereich von 1/20 bis 1/25 der Geschosshöhe. Bei einer Geschosshöhe von bis zu 5 m passt eine Ziegelwand mit einer Dicke von nur 250 mm (1 Ziegel) in diese Einschränkungen, was Designer in letzter Zeit besonders häufig verwenden.

Aus technischer Sicht handeln Designer aus legitimen Gründen und wehren sich energisch, wenn jemand versucht, ihre Absichten zu stören.

Dünne Wände hingegen reagieren am stärksten auf allerlei Abweichungen von den Designmerkmalen. Und sogar für diejenigen, die nach den Normen der Regeln für die Produktion und Abnahme von Arbeiten (SNiP 3.03.01-87) offiziell zulässig sind. Darunter: Abweichungen der Wände durch die Verschiebung der Achsen (10 mm), durch die Dicke (15 mm), durch die Abweichung einer Etage von der Vertikalen (10 mm), durch die Verschiebung der Stützen der Bodenplatten im Plan (6 ... 8 mm) usw.

Wozu diese Abweichungen führen, sehen wir uns an einem Beispiel an innere Mauer 3,5 m hoch und 250 mm dick aus Ziegeln der Güteklasse 100 auf Mörtel der Güteklasse 75, die die Bemessungslast aus der Decke von 10 kPa (Platten mit einer Spannweite von 6 m auf beiden Seiten) und das Gewicht der darüber liegenden Wände tragen. Die Wand ist für zentrale Kompression ausgelegt. Ihr geschätzt Tragfähigkeit, bestimmt nach SNiP II-22-81, beträgt 309 kN/m.

Nehmen wir an, dass die untere Wand von der Achse um 10 mm nach links versetzt ist, und obere Wand- 10 mm nach rechts (Abbildung). Außerdem werden Bodenplatten um 6 mm nach rechts von der Achse verschoben. Das heißt, die Belastung durch die Überlappung N 1= 60 kN/m aufgebracht bei einer Exzentrizität von 16 mm und der Belastung aus der aufliegenden Wand N2- bei einer Exzentrizität von 20 mm ergibt sich eine Exzentrizität von 19 mm. Bei einer solchen Exzentrizität verringert sich die Tragfähigkeit der Wand auf 264 kN / m, d.h. um 15 %. Und dies bei Vorhandensein von nur zwei Abweichungen und vorausgesetzt, dass die Abweichungen nicht überschritten werden nach den Vorschriften erlaubt Werte.

Wenn wir hier die asymmetrische Belastung der Böden mit einer Nutzlast (mehr rechts als links) und die "Toleranzen" hinzufügen, die Bauherren sich erlauben - Verdickung der horizontalen Fugen, traditionell schlechte Füllung der vertikalen Fugen, minderwertiger Verband , Krümmung oder Neigung der Oberfläche, "Verjüngung" der Lösung, übermäßiger Gebrauch einer Pfanne usw. usw., dann kann die Tragfähigkeit um mindestens 20 ... 30% abnehmen. Infolgedessen wird die Überlastung der Wand 50…60% überschreiten, wonach der irreversible Zerstörungsprozess beginnt. Dieser Prozess tritt nicht immer sofort auf, sondern geschieht Jahre nach Abschluss der Bauarbeiten. Darüber hinaus ist zu beachten, dass je kleiner der Querschnitt (Dicke) der Elemente ist, desto stärker die negativen Auswirkungen von Überlastungen sind, da mit abnehmender Dicke die Möglichkeit einer Spannungsumverteilung innerhalb des Querschnitts aufgrund plastischer Verformungen des Mauerwerks besteht sinkt.

Wenn wir mehr ungleichmäßige Verformungen der Fundamente (aufgrund von Bodendurchnässung) hinzufügen, die mit einer Drehung des Fundamentsockels, einem „Hängen“ der Außenwände an den tragenden Innenwänden, der Bildung von Rissen und einer Abnahme der Stabilität behaftet sind , dann sprechen wir nicht nur von Überlastung, sondern von einem plötzlichen Zusammenbruch.

Unterstützer dünne Wände es kann eingewandt werden, dass all dies eine zu große Kombination von Fehlern und ungünstigen Abweichungen erfordert. Wir werden sie beantworten: Die allermeisten Unfälle und Katastrophen im Bauwesen ereignen sich genau dann, wenn sich mehrere Personen gleichzeitig an einem Ort versammeln. negative Faktoren- in diesem Fall passieren "zu viele" nicht.

Ergebnisse

    Die Dicke der tragenden Wände muss mindestens 1,5 Ziegel (380 mm) betragen. Wände mit einer Dicke von 1 Stein (250 mm) können nur für einstöckige oder für die letzten Stockwerke von mehrstöckigen Gebäuden verwendet werden.

    Diese Anforderung sollte in zukünftige Territorial Design Codes aufgenommen werden Gebäudestrukturen und Gebäuden, deren Entwicklung längst überfällig ist. In der Zwischenzeit können wir Planern nur empfehlen, tragende Wände mit einer Dicke von weniger als 1,5 Ziegeln zu vermeiden.

Im Fall von Selbstgestaltung Ziegelhaus es muss dringend berechnet werden, ob es standhält Mauerwerk die Lasten, die im Projekt enthalten sind. Eine besonders ernste Situation entsteht in durch Fenster und Mauerwerk geschwächten Bereichen Türen. Bei starker Belastung können diese Bereiche nicht standhalten und zerstört werden.

Die genaue Berechnung des Widerstands der Wand gegen Druck durch die darüber liegenden Decken ist ziemlich kompliziert und wird durch die in festgelegten Formeln bestimmt normatives Dokument SNiP-2-22-81 (im Folgenden Referenz -<1>). Bei technischen Berechnungen der Druckfestigkeit einer Wand werden viele Faktoren berücksichtigt, einschließlich der Konfiguration der Wand, der Druckfestigkeit und der Festigkeit dieser Art Materialien und vieles mehr. Ungefähr "mit dem Auge" können Sie jedoch die Druckfestigkeit der Wand anhand der Richttabellen abschätzen, in denen die Festigkeit (in Tonnen) in Abhängigkeit von der Breite der Wand sowie den Marken von Ziegeln und Ziegeln verknüpft ist Granatwerfer. Die Tabelle ist für eine Wandhöhe von 2,8 m erstellt.

Ziegelwandfestigkeitstabelle, Tonnen (Beispiel)

Briefmarken Grundstücksbreite, cm
Backstein Lösung 25 51 77 100 116 168 194 220 246 272 298
50 25 4 7 11 14 17 31 36 41 45 50 55
100 50 6 13 19 25 29 52 60 68 76 84 92

Wenn der Wert der Wandbreite im Bereich zwischen den angegebenen liegt, muss man sich auf die Mindestzahl konzentrieren. Gleichzeitig ist zu beachten, dass die Tabellen nicht alle Faktoren berücksichtigen, die die Stabilität, Strukturfestigkeit und Druckfestigkeit der Ziegelmauer in einem ziemlich weiten Bereich korrigieren können.

Belastungen sind zeitlich temporär und dauerhaft.

Dauerhaft:

  • Gewicht von Konstruktionselementen (Gewicht von Zäunen, tragenden und anderen Konstruktionen);
  • Boden- und Felsdruck;
  • hydrostatischer Druck.

Vorübergehend:

  • Gewicht von temporären Strukturen;
  • Belastungen aus stationären Anlagen und Geräten;
  • Druck in Rohrleitungen;
  • Lasten aus gelagerten Produkten und Materialien;
  • klimatische Belastungen (Schnee, Eis, Wind usw.);
  • und viele andere.

Bei der Analyse der Belastung von Strukturen müssen die Gesamteffekte berücksichtigt werden. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für die Berechnung der Hauptlasten an den Wänden des Erdgeschosses eines Gebäudes.

Mauerwerk laden

Um die auf den bemessenen Wandabschnitt wirkende Kraft zu berücksichtigen, müssen die Lasten summiert werden:


Im Falle einer Flachbauweise wird die Aufgabe stark vereinfacht, und viele Verkehrslastfaktoren können vernachlässigt werden, indem in der Entwurfsphase ein bestimmter Sicherheitsspielraum festgelegt wird.

Beim Bau von 3- oder mehrstöckigen Gebäuden ist jedoch eine gründliche Analyse mit speziellen Formeln erforderlich, die die Addition der Lasten aus jedem Stockwerk, den Kraftangriffswinkel und vieles mehr berücksichtigen. In einigen Fällen wird die Festigkeit des Pfeilers durch Verstärkung erreicht.

Beispiel für die Lastberechnung

Dieses Beispiel zeigt die Analyse der vorhandenen Lasten an den Wänden des 1. Obergeschosses. Dabei werden nur ständige Belastungen aus verschiedenen Bauteilen des Gebäudes unter Berücksichtigung des ungleichmäßigen Gewichts der Konstruktion und des Kraftangriffswinkels berücksichtigt.

Ausgangsdaten für die Analyse:

  • Anzahl der Stockwerke - 4 Stockwerke;
  • Mauerstärke T = 64 cm (0,64 m);
  • spezifisches Gewicht des Mauerwerks (Ziegel, Mörtel, Putz) M = 18 kN / m3 (der Indikator stammt aus den Referenzdaten, Tabelle 19<1>);
  • Breite Fensteröffnungen ist: B1=1,5 m;
  • Höhe der Fensteröffnungen - B1 = 3 m;
  • Abschnitt der Wand 0,64 * 1,42 m (belastete Fläche, wo das Gewicht der darüber liegenden Strukturelemente aufgebracht wird);
  • Bodenhöhe Vet=4,2 m (4200 mm):
  • Druck wird in einem Winkel von 45 Grad verteilt.
  1. Beispiel zur Ermittlung der Belastung durch die Wand (Putzschicht 2 cm)

Hst \u003d (3-4SH1V1) (h + 0,02) Myf \u003d (* 3-4 * 3 * 1,5) * (0,02 + 0,64) * 1,1 * 18 \u003d 0, 447 MN.

Die Breite der belasteten Fläche П=Вет*В1/2-Ø/2=3*4,2/2,0-0,64/2,0=6 m

Np \u003d (30 + 3 * 215) * 6 \u003d 4,072 MN

Nd \u003d (30 + 1,26 + 215 * 3) * 6 \u003d 4,094 MN

H2 \u003d 215 * 6 \u003d 1,290 MN,

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

  1. Eigengewicht der Pfeiler

Npr \u003d (0,02 + 0,64) * (1,42 + 0,08) * 3 * 1,1 * 18 \u003d 0,0588 MN

Die Gesamtlast ergibt sich aus einer Kombination der angegebenen Lasten auf den Wänden des Gebäudes, zu ihrer Berechnung wird die Summe der Lasten von der Wand, von den Böden des 2. Stockwerks und dem Gewicht der projizierten Fläche durchgeführt ).

Schema der Analyse der Belastung und Strukturfestigkeit

Um den Pfeiler einer Ziegelmauer zu berechnen, benötigen Sie:

  • die Länge des Bodens (es ist auch die Höhe des Geländes) (Wat);
  • Anzahl der Stockwerke (Chat);
  • Wandstärke (T);
  • Mauerbreite (W);
  • Mauerwerksparameter (Ziegelart, Ziegelmarke, Mörtelmarke);
  1. Wandbereich (P)
  1. Gemäß Tabelle 15<1>es ist erforderlich, den Koeffizienten a (Elastizitätskennwert) zu bestimmen. Der Koeffizient hängt von der Art und Marke des Ziegels und Mörtels ab.
  2. Flexibilitätsindex (G)
  1. Abhängig von den Indikatoren a und D, gemäß Tabelle 18<1>Sie müssen sich den Biegefaktor f ansehen.
  2. Ermitteln der Höhe des komprimierten Teils

wobei å0 der Erweiterbarkeitsindex ist.

  1. Finden der Fläche des komprimierten Teils des Abschnitts

Pszh \u003d P * (1-2 e0 / T)

  1. Bestimmung der Flexibilität des komprimierten Teils der Wand

Gszh=Vet/Vszh

  1. Definition laut Tabelle. achtzehn<1>Koeffizient fszh, basierend auf Gszh und Koeffizient a.
  2. Berechnung des mittleren Koeffizienten fsr

Fsr=(f+fszh)/2

  1. Bestimmung des Koeffizienten ω (Tabelle 19<1>)

ω = 1 + e/T<1,45

  1. Berechnung der auf den Abschnitt wirkenden Kraft
  2. Definition von Nachhaltigkeit

Y \u003d Kdv * fsr * R * Pszh * ω

Kdv - Langzeit-Expositionskoeffizient

R - Widerstand des Mauerwerks gegen Druck, kann aus Tabelle 2 bestimmt werden<1>, in MPa

  1. Versöhnung

Beispiel für die Berechnung der Mauerwerksfestigkeit

- Nass - 3,3 m

- Tschet - 2

- T-640 mm

– B – 1300 mm

- Mauerwerksparameter (Tonziegel aus plastischem Pressen, Zementsandmörtel, Ziegelklasse - 100, Mörtelklasse - 50)

  1. Fläche (P)

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

  1. Gemäß Tabelle 15<1>Bestimme den Koeffizienten a.
  1. Flexibilität (G)

G \u003d 3,3 / 0,64 \u003d 5,156

  1. Biegefaktor (Tabelle 18<1>).
  1. Höhe des komprimierten Teils

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

  1. Der Bereich des komprimierten Teils des Abschnitts

Pszh \u003d 0,832 * (1-2 * 0,045 / 0,64) \u003d 0,715

  1. Flexibilität des komprimierten Teils

Gf=3,3/0,55=6

  1. fsf=0,96
  2. Berechnung fsr

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

  1. Laut Tabelle neunzehn<1>

ω=1+0,045/0,64=1,07<1,45


Um die tatsächliche Belastung zu ermitteln, ist es notwendig, das Gewicht aller Bauteile zu berechnen, die auf den entworfenen Gebäudeabschnitt einwirken.

  1. Definition von Nachhaltigkeit

Y \u003d 1 * 0,97 * 1,5 * 0,715 * 1,07 \u003d 1,113 MN

  1. Versöhnung

Die Bedingung ist erfüllt, die Festigkeit des Mauerwerks und die Festigkeit seiner Elemente ist ausreichend

Unzureichender Wandwiderstand

Was tun, wenn die errechnete Druckfestigkeit der Wände nicht ausreicht? In diesem Fall ist es notwendig, die Wand mit einer Bewehrung zu verstärken. Im Folgenden finden Sie ein Beispiel für eine Analyse der erforderlichen strukturellen Änderungen bei unzureichender Druckfestigkeit.

Der Einfachheit halber können Sie tabellarische Daten verwenden.

Die untere Zeile zeigt die Werte für eine mit Maschendraht verstärkte Wand mit 3 mm Durchmesser, mit einer 3 cm Zelle, Klasse B1. Verstärkung jeder dritten Reihe.

Die Festigkeitssteigerung beträgt ca. 40 %. In der Regel ist diese Druckfestigkeit ausreichend. Es ist besser, eine detaillierte Analyse durchzuführen, indem die Änderung der Festigkeitseigenschaften gemäß der angewandten Methode zur Verstärkung der Struktur berechnet wird.

Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für eine solche Berechnung.

Ein Beispiel für die Berechnung der Bewehrung von Pfeilern

Anfangsdaten - siehe vorheriges Beispiel.

  • Bodenhöhe - 3,3 m;
  • Wandstärke - 0,640 m;
  • Mauerwerksbreite 1.300 m;
  • typische Eigenschaften des Mauerwerks (Ziegelart - durch Pressen hergestellte Tonziegel, Mörtelart - Zement mit Sand, Ziegelmarke - 100, Mörtel - 50)

In diesem Fall ist die Bedingung Y>=H nicht erfüllt (1.113<1,5).

Es ist erforderlich, die Druckfestigkeit und Strukturfestigkeit zu erhöhen.

Gewinnen

k=Y1/Y=1,5/1,113=1,348,

jene. Es ist notwendig, die Festigkeit der Struktur um 34,8% zu erhöhen.

Bewehrung der Stahlbetonklammer

Die Bewehrung erfolgt mit einer Betonklammer B15 mit einer Dicke von 0,060 m. Vertikale Stangen 0,340 m2, Klemmen 0,0283 m2 mit einer Stufe von 0,150 m.

Querschnittsabmessungen der verstärkten Struktur:

Ø_1=1300+2*60=1,42

Т_1=640+2*60=0,76

Bei solchen Indikatoren ist die Bedingung Y>=H erfüllt. Druckfestigkeit und Strukturfestigkeit sind ausreichend.

Tragende Außenwände sollten mindestens auf Festigkeit, Stabilität, lokalen Zusammenbruch und Widerstand gegen Wärmeübertragung ausgelegt sein. Um zu erfahren, wie dick sollte eine mauer sein , du musst es berechnen. In diesem Artikel betrachten wir die Berechnung der Tragfähigkeit von Mauerwerk und in den folgenden Artikeln den Rest der Berechnungen. Um die Veröffentlichung eines neuen Artikels nicht zu verpassen, abonnieren Sie den Newsletter und Sie erfahren, wie dick die Wand nach all den Berechnungen sein sollte. Da unser Unternehmen im Bau von Cottages tätig ist, dh im Flachbau, werden wir alle Berechnungen für diese Kategorie berücksichtigen.

Träger werden Wände genannt, die die Belastung durch auf ihnen ruhende Bodenplatten, Beschichtungen, Balken usw. wahrnehmen.

Sie sollten auch die Ziegelmarke für die Frostbeständigkeit berücksichtigen. Da jeder für sich mindestens hundert Jahre lang ein Haus baut, wird bei einem trockenen und normalen Feuchtigkeitsregime der Räumlichkeiten eine Note (M rz ) von 25 und höher akzeptiert.

Beim Bau von Häusern, Hütten, Garagen, Nebengebäuden und anderen Bauwerken mit trockenen und normalen Feuchtigkeitsbedingungen wird empfohlen, Hohlziegel für Außenwände zu verwenden, da ihre Wärmeleitfähigkeit geringer ist als die von Vollziegeln. Dementsprechend fällt bei einer wärmetechnischen Berechnung die Dicke der Dämmung geringer aus, was beim Kauf Geld spart. Vollziegel für Außenwände sollten nur verwendet werden, wenn dies erforderlich ist, um die Festigkeit des Mauerwerks zu gewährleisten.

Bewehrung von Mauerwerk nur zulässig, wenn die Erhöhung der Marke von Ziegeln und Mörtel es nicht zulässt, die erforderliche Tragfähigkeit bereitzustellen.

Ein Beispiel für die Berechnung einer Ziegelmauer.

Die Tragfähigkeit von Mauerwerk hängt von vielen Faktoren ab - von der Ziegelmarke, der Mörtelmarke, dem Vorhandensein von Öffnungen und deren Größe, der Flexibilität der Wände usw. Die Berechnung der Tragfähigkeit beginnt mit der Festlegung des Bemessungsschemas. Bei der Berechnung von Wänden für vertikale Lasten wird davon ausgegangen, dass die Wand von gelenkig fixierten Stützen getragen wird. Bei der Berechnung von Wänden für Horizontallasten (Wind) wird die Wand als fest eingespannt betrachtet. Es ist wichtig, diese Diagramme nicht zu verwechseln, da die Momentdiagramme unterschiedlich sind.

Wahl des Designbereichs.

Bei blanken Wänden wird der Schnitt I-I in Höhe der Deckenunterkante mit der Längskraft N und dem maximalen Biegemoment M als rechnerisch angenommen und ist oft gefährlich Abschnitt II-II, da das Biegemoment etwas kleiner als das Maximum ist und gleich 2/3M ist und die Koeffizienten mg und φ minimal sind.

Bei Wänden mit Öffnungen wird der Schnitt auf Höhe der Unterkante der Stürze genommen.

Schauen wir uns den Abschnitt I-I an.

Aus einem früheren Artikel Sammlung von Lasten an der Wand des Erdgeschosses wir nehmen den erhaltenen Wert der Gesamtlast, der die Lasten vom Boden des ersten Stockwerks P 1 \u003d 1,8 t und den darüber liegenden Böden G \u003d G enthält P+P 2 +G 2 = 3,7t:

N \u003d G + P 1 \u003d 3,7 t + 1,8 t \u003d 5,5 t

Die Bodenplatte liegt im Abstand a=150mm auf der Wand auf. Die Längskraft P 1 aus der Überlappung wird im Abstand a / 3 = 150 / 3 = 50 mm sein. Warum 1/3? Denn das Belastungsdiagramm unter dem Stützprofil wird in Form eines Dreiecks dargestellt, und der Schwerpunkt des Dreiecks liegt nur bei 1/3 der Stützlänge.

Die Last aus den darüber liegenden Decken G wird als mittig angesetzt betrachtet.

Da die Last aus der Bodenplatte (P 1) nicht in der Mitte des Profils angesetzt wird, sondern in einem Abstand davon gleich:

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

dann erzeugt es ein Biegemoment (M) im Abschnitt I-I. Das Moment ist das Produkt der Kraft auf die Schulter.

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

Dann ist die Exzentrizität der Längskraft N:

e 0 \u003d M / N \u003d 13,5 / 5,5 \u003d 2,5 cm

Da die tragende Wand 25 cm dick ist, sollte die Berechnung den zufälligen Exzentrizitätswert e ν = 2 cm berücksichtigen, dann ist die Gesamtexzentrizität gleich:

e 0 \u003d 2,5 + 2 \u003d 4,5 cm

y=h/2=12,5cm

Wenn e 0 \u003d 4,5 cm< 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Die Festigkeit des Mauerwerks eines exzentrisch komprimierten Elements wird durch die Formel bestimmt:

N ≤ m g φ 1 R EIN c ω

Chancen m g und φ 1 im betrachteten Abschnitt sind I-I gleich 1.