محاسبه قدرت ماشین حساب دیوارهای بنایی. محاسبه مقاومت آجر کاری تعیین پایداری ستون آجری

سوم محاسبه سازه های سنگی

بار روی دیوار (شکل 30) در سطح پایین اسلب طبقه اول ، kN:

برف برای منطقه برفی II

فرش سقف نورد - 100 N / m 2

لایه آسفالت N / m 3 با ضخامت 15 میلی متر

عایق - تخته های فیبر چوب 80 میلی متر ضخامت با تراکم N / m 3

مانع بخار - 50 N / m 2

اسلب سقف بتنی پیش ساخته - 1750 N / m 2

وزن خرپای بتن مسلح

وزن قرنیز روی آجرکاری دیوار در N / m 3

وزن سنگ تراشی بالاتر از +3.03

متمرکز از میله های سطحی طبقات (به طور شرط بدون در نظر گرفتن تداخل خطوط عرضی)

وزن پر کردن پنجره در N / m 2

کل بار طراحی روی دیوار در سطح ارتفاع. +3.03

با توجه به بندهای 6.7.5 و 8.2.6 ، مجاز است دیوار را از نظر ارتفاع به عناصر تک دهانه با محل قرار گرفتن لولا های نگهدارنده در سطح پشتیبانی از تیرهای عرضی تقسیم بندی کنیم. در این حالت ، فرض می شود که بار از طبقات بالا در مرکز ثقل بخش دیوار کف پوشانیده می شود و همه بارهای kN در این طبقه با خارج از مرکز واقعی نسبت به مرکز ثقل بخش دیوار.

با توجه به بند 6.9 ، بند 8.2.2 ، فاصله از نقطه اعمال واکنشهای پشتیبانی از نوار عرضی پبه لبه داخلی دیوار در غیاب تکیه گاه هایی که موقعیت فشار یاتاقان را ثابت می کنند ، بیش از یک سوم عمق تعبیه پیچ و بیش از 7 سانتی متر گرفته نشده است (شکل 31).

در عمق تعبیه پیچ به دیوار آ h = 380 میلی متر ، آ s: 3 = 380: 3 =

127 میلی متر> 70 میلی متر نقطه فشار مرجع را در نظر می گیرد

R= 346.5 کیلو نیوتن در فاصله 70 میلی متری از لبه داخلی دیوار.

برآورد ارتفاع اسکله در طبقه همکف

برای طرح طراحی دیوار طبقه پایین ساختمان ، ما یک قفسه با چسباندن در سطح برش فونداسیون و با یک لولا در سطح کف می گیریم.

انعطاف پذیری دیوار ساخته شده از آجر سیلیکات درجه 100 در ملات درجه 25 در R= 1.3 مگاپاسکال بر اساس جدول 2 ، مطابق توجه 1 به جدول تعیین می شود. 15 با ویژگی الاستیک سنگ تراشی a = 1000 ؛

ضریب کمانش مطابق جدول 18 j = 0.96 بر اساس بند 4.14 ، در دیوارهایی با پشتی محکم فوقانی ، انحراف طولی در قسمتهای تکیه گاه ممکن است مورد توجه قرار نگیرد (j = 1.0). در یک سوم میانی ارتفاع دیوار ، ضریب کمانش برابر با مقدار محاسبه شده = 0.96 است. در یک سوم پشتیبان ارتفاع ، j بطور خطی از j = 1.0 تا مقدار محاسبه شده j = 0.96 متغیر است (شکل 32). مقادیر ضریب کمانش در قسمتهای طراحی دیوار ، در سطوح بالا و پایین دهانه پنجره

برنج. 31

مقادیر لحظات خمشی در سطح پشتیبانی از تیر عرضی و در قسمتهای طراحی دیوار در سطح بالا و پایین دهانه پنجره

kNm ؛

شکل 32

میزان نیروهای عادی در همان قسمتهای دیوار

گریز از مرکز نیروهای طولی ه 0 = م:N:

میلی متر< 0,45 y= 0.45 × 250 = 115 میلی متر ؛

میلی متر< 0,45 y= 115 میلی متر ؛

ظرفیت باربری یک دیوار فشرده از مرکز مستطیل شکل مطابق با بند 4.7 با فرمول تعیین می شود

جایی که (j ضریب انحراف طولی برای کل بخش یک عنصر مستطیلی است ؛ ); متر گرمضریبی است که تأثیر بارگذاری طولانی مدت را در نظر می گیرد (در ساعت= 510 میلی متر> 300 میلی متر گرفته شده است متر گرم = 1,0); آ- سطح مقطع اسکله.

در مورد طراحی مستقل یک خانه آجری ، نیاز فوری به محاسبه وجود دارد که آیا آجرکاری می تواند بارهای موجود در پروژه را تحمل کند یا خیر. وضعیت به ویژه در مناطقی از سنگ تراشی که به دلیل باز شدن پنجره ها و درها ضعیف شده است ، جدی است. در صورت بار سنگین ، این مناطق ممکن است مقاومت نکرده و دچار تخریب شوند.

محاسبه دقیق مقاومت دیوار در برابر فشرده سازی توسط کف پوش بسیار پیچیده است و توسط فرمول های مندرج در سند هنجاری SNiP-2-22-81 تعیین می شود (از این پس به عنوان<1>) محاسبات مهندسی مقاومت فشاری یک دیوار عوامل زیادی را در نظر می گیرد ، از جمله ساختار دیوار ، مقاومت فشاری ، مقاومت نوع خاصی از مواد و موارد دیگر. با این حال ، تقریباً "با چشم" می توانید مقاومت دیوار را در برابر فشرده سازی با استفاده از جداول نشان دهنده ، که در آنها قدرت (بر حسب تن) بسته به عرض دیوار و همچنین مارک های آجر ، برآورد شده است ، تخمین بزنید. و ملات این میز بر اساس ارتفاع دیوار 2.8 متر است.

میز مقاومت دیوار آجری ، تن (مثال)

تمبرها		عرض قطعه ، سانتی متر
آجر	راه حل	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

اگر مقدار عرض ستون در فاصله بین موارد ذکر شده باشد ، لازم است روی حداقل تعداد تمرکز کنید. در عین حال ، باید به خاطر داشت که جداول همه عواملی را که می توانند پایداری ، استحکام سازه و مقاومت دیوار آجری را در برابر فشار در محدوده نسبتاً وسیعی تنظیم کنند ، در نظر نمی گیرند.

از نظر زمانی ، بارها موقت و دائمی هستند.

دائمی:

وزن عناصر سازه ای (وزن نرده ها ، تحمل بار و سایر سازه ها) ؛
فشار خاک و سنگ ؛
فشار هیدرواستاتیک.

موقت:

وزن سازه های موقت ؛
بارهای سیستم ها و تجهیزات ثابت ؛
فشار در خطوط لوله ؛
بارها از محصولات و مواد ذخیره شده ؛
بارهای آب و هوایی (برف ، یخ ، باد و غیره) ؛
و خیلی های دیگر.

هنگام تجزیه و تحلیل بارگذاری سازه ها ، در نظر گرفتن کل اثرات ضروری است. در زیر نمونه ای از محاسبه بارهای اصلی روی دیوارهای طبقه اول یک ساختمان آورده شده است.

بار آجری

برای در نظر گرفتن نیروی وارد بر قسمت پیش بینی شده دیوار ، باید بارها را خلاصه کنید:

در مورد ساختمان های کم ارتفاع ، کار بسیار ساده شده است و بسیاری از عوامل بار موقت را می توان نادیده گرفت و حاشیه ایمنی خاصی را در مرحله طراحی تعیین کرد.

با این حال ، در مورد ساخت سازه های 3 طبقه یا بیشتر ، تجزیه و تحلیل کامل با استفاده از فرمول های خاص مورد نیاز است که علاوه بر بارهای هر طبقه ، زاویه اعمال نیرو و موارد دیگر را در نظر می گیرد. در برخی موارد ، استحکام دیوار با تقویت به دست می آید.

مثال برای محاسبه بارها

این مثال تجزیه و تحلیل بارهای وارد بر دیوارهای طبقه 1 را نشان می دهد. در اینجا ، تنها بارهای دائمی از عناصر مختلف سازه ای ساختمان با در نظر گرفتن وزن ناهموار سازه و زاویه اعمال نیروها در نظر گرفته می شود.

داده های اولیه برای تجزیه و تحلیل:

تعداد طبقات - 4 طبقه ؛
ضخامت دیوار آجر T = 64cm (0.64 متر) ؛
وزن مخصوص سنگ تراشی (آجر ، ملات ، گچ) M = 18 kN / m3 (این شاخص از داده های مرجع گرفته شده است ، جدول 19<1>);
عرض دهانه های پنجره این است: Ш1 = 1.5 متر ؛
ارتفاع دهانه پنجره - B1 = 3 متر ؛
سطح مقطع دیوار 0.64 * 1.42 متر است (منطقه بارگذاری شده ، جایی که وزن عناصر سازه ای پوشاننده اعمال می شود) ؛
ارتفاع کف مرطوب = 4.2 متر (4200 میلی متر):
فشار در زاویه 45 درجه توزیع می شود.

مثال تعیین بار از دیوار (لایه گچ 2 سانتی متر)

Hst = (3-4SH1B1) (h + 0.02) Myf = ( * 3-4 * 3 * 1.5) * (0.02 + 0.64) * 1.1 * 18 = 0.447MN

عرض منطقه بارگذاری شده P = مرطوب * B1 / 2-W / 2 = 3 * 4.2 / 2.0-0.64 / 2.0 = 6 متر

Hp = (30 + 3 * 215) * 6 = 4.072MN

Nd = (30 + 1.26 + 215 * 3) * 6 = 4.094MN

H2 = 215 * 6 = 1.290MN ،

از جمله H2l = (1.26 + 215 * 3) * 6 = 3.878MN

وزن خالص دیوارها

Npr = (0.02 + 0.64) * (1.42 + 0.08) * 3 * 1.1 * 18 = 0.0588 MN

بار کلی حاصل ترکیبی از بارهای نشان داده شده روی دیوارهای ساختمان خواهد بود ؛ برای محاسبه آن ، بارهای دیوار ، از طبقات طبقه 2 و وزن قسمت پیش بینی شده خلاصه می شود).

نمودار تجزیه و تحلیل بار و استحکام ساختاری

برای محاسبه دیوار دیوار آجری ، به موارد زیر نیاز دارید:

طول کف (ارتفاع سایت است) (دامپزشک) ؛
تعداد طبقات (چت) ؛
ضخامت دیوار (T) ؛
عرض دیوار آجری (W) ؛
پارامترهای بنایی (نوع آجر ، نام تجاری آجر ، مارک ملات) ؛

مساحت دیوار (P)

مطابق جدول 15<1>لازم است ضریب a (مشخصه کشش) تعیین شود. ضریب به نوع ، مارک آجر و ملات بستگی دارد.
شاخص انعطاف پذیری (G)

بسته به شاخص های a و D ، مطابق جدول 18<1>شما باید به ضریب خمش f نگاه کنید.
پیدا کردن ارتفاع قسمت فشرده

جایی که e0 شاخص اضطراری است.

یافتن مساحت قسمت فشرده بخش

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

تعیین انعطاف پذیری قسمت فشرده دیوار

Gszh = مرطوب / Wszh

تعیین بر اساس جدول هجده<1>ضریب fszh ، بر اساس Gszh و ضریب a.
محاسبه ضریب میانگین fsr

Fsr = (f + fszh) / 2

تعیین ضریب ω (جدول 19<1>)

ω = 1 + e / T<1,45

محاسبه نیروی وارد بر بخش
تعیین ثبات

Y = Kdv * fsr * R * Pszh * ω

Kdv - ضریب قرار گرفتن در معرض طولانی مدت

R - مقاومت سنگ تراشی در برابر فشرده سازی را می توان از جدول 2 تعیین کرد<1>، در MPa

اصلاح

نمونه ای از محاسبه قدرت بنایی

- دامپزشک - 3.3 متر

- چت - 2

- T - 640 میلی متر

- عرض - 1300 میلی متر

- پارامترهای بنایی (آجر سفالی ساخته شده با پرس پلاستیکی ، ملات سیمان ماسه ، درجه آجر - 100 ، درجه محلول - 50)

مساحت (P)

P = 0.64 * 1.3 = 0.832

مطابق جدول 15<1>ضریب a را تعیین می کنیم.

انعطاف پذیری (G)

G = 3.3 / 0.64 = 5.156

ضریب خمش (جدول 18<1>).

ارتفاع فشرده

Vszh = 0.64-2 * 0.045 = 0.55 متر

منطقه فشرده بخش

Pszh = 0.832 * (1-2 * 0.045 / 0.64) = 0.715

انعطاف پذیری قسمت فشرده شده

Gszh = 3.3 / 0.55 = 6

fszh = 0.96
محاسبه Fsr

Fsr = (0.98 + 0.96) / 2 = 0.97

مطابق جدول. 19<1>

ω = 1 + 0.045 / 0.64 = 1.07<1,45

برای تعیین بار واقعی ، لازم است وزن همه عناصر سازه ای که بر قسمت طراحی شده ساختمان تأثیر می گذارد ، محاسبه شود.

تعیین ثبات

Y = 1 * 0.97 * 1.5 * 0.715 * 1.07 = 1.113 MN

اصلاح

شرایط برآورده شده است ، قدرت بنایی و استحکام عناصر آن کافی است

مقاومت دیوار کافی نیست

اگر مقاومت در برابر فشار دیوارها کافی نباشد ، چطور؟ در این مورد ، لازم است دیوار را با تقویت تقویت کنید. در زیر نمونه ای از تجزیه و تحلیل نوسازی لازم یک سازه با مقاومت فشاری ناکافی آورده شده است.

برای راحتی ، می توانید از داده های جداول استفاده کنید.

خط پایین نشانگرهای دیوار تقویت شده با مش سیم به قطر 3 میلی متر ، با سلول 3 سانتی متر ، کلاس B1 را نشان می دهد. تقویت هر ردیف سوم.

افزایش قدرت در حدود 40 است. معمولاً این مقاومت در برابر فشرده سازی کافی است. بهتر است با محاسبه تغییر ویژگی های مقاومت مطابق با روش کاربردی تقویت سازه ، تجزیه و تحلیل دقیق انجام شود.

در زیر نمونه ای از چنین محاسبه ای آورده شده است.

نمونه ای از محاسبه تقویت دیوارها

داده های اولیه - مثال قبلی را ببینید.

ارتفاع کف - 3.3 متر ؛
ضخامت دیوار - 0.640 متر ؛
عرض سنگ تراشی 1300 متر ؛
ویژگی های معماری سنگ تراشی (نوع آجر - آجر سفالی ساخته شده با فشار ، نوع ملات - سیمان با ماسه ، درجه آجر - 100 ، ملات - 50)

در این حالت ، شرط Y> = H برآورده نمی شود (1.113<1,5).

برای افزایش مقاومت فشاری و مقاومت سازه مورد نیاز است.

کسب کردن

k = Y1 / Y = 1.5 / 1.113 = 1.348 ،

آن ها لازم است مقاومت سازه را 34.8 درصد افزایش دهید.

تقویت با گیره بتن مسلح

تقویت توسط یک گیره از بتن B15 با ضخامت 0.060 متر ساخته شده است. میله های عمودی 0.340 متر مربع ، بست 0.0283 متر مربع با مرحله 0.150 متر.

ابعاد بخشی از ساختار تقویت شده:

W_1 = 1300 + 2 * 60 = 1.42

T_1 = 640 + 2 * 60 = 0.76

با چنین شاخص هایی ، شرط Y> = H برآورده می شود. مقاومت فشاری و مقاومت ساختاری کافی است.

اجازه دهید استحکام دیوار آجری دیوار تحمل یک ساختمان مسکونی در طبقه های متغیر در وولوگدا را بررسی کنیم.

اطلاعات اولیه:

ارتفاع طبقه - خالص = 2.8 متر ؛

تعداد طبقات - 8 طبقه ؛

پله دیوارهای یاتاقان a = 6.3 متر است.

ابعاد باز شدن پنجره 1.5x1.8 متر است.

ابعاد بخش دیوار -1.53x0.68 متر است.

ضخامت ورست داخلی - 0.51 متر ؛

سطح مقطع دیوار-A = 1.04 متر مربع ؛

طول سکوی پشتیبانی برای اسلب کف در هر بنایی

مواد: آجر سیلیکات ضخیم (250Ch120Ch88) GOST 379-95 ، درجه SUL-125/25 ، سنگ سیلیکات متخلخل (250Ch120Ch138) GOST 379-95 ، درجه SRP -150/25 و آجر توخالی سیلیکات ضخیم (250x120x88) GOST 379-95 مارک SURP-150/25. برای سنگ تراشی 1-5 طبقه ، ملات ماسه سیمان M75 ، برای 6-8 طبقه ، تراکم سنگ تراشی = 1800 کیلوگرم در متر مربع ، سنگ تراشی چند لایه ، عایق-پلی استایرن منبسط شده مارک PSB-S-35 n = 35 کیلوگرم / متر مکعب (GOST 15588-86). با سنگ تراشی چند لایه ، بار به ورست داخلی دیوار خارجی منتقل می شود ، بنابراین ، هنگام محاسبه ضخامت ورست بیرونی و عایق ، ما آن را در نظر نمی گیریم.

جمع آوری بار از روسازی و طبقات در جداول 2.13 ، 2.14 ، 2.15 ارائه شده است. دیوار طراحی در شکل نشان داده شده است. 2.5

شکل 2.12. دیوار طراحی: a - plan؛ ب - بخش عمودی دیوار ؛ برنامه محاسبه c ؛ d - نمودار لحظه

جدول 2.13. جمع آوری بارهای روسازی ، kN / m 2

بارگذاری نام	مقدار استاندارد kN / m2	مقدار محاسبه شده kN / m2
مقدار ثابت: 1. لایه linocrome TKP ، t = 3.7 میلی متر ، وزن 1 متر مربع 4.6 کیلوگرم در متر مربع ، = 1100 کیلوگرم در متر مکعب 2. لایه لینوکروم HPP ، t = 2.7 میلی متر وزن 1 متر مربع از مواد 3.6 کیلوگرم در متر مربع ، = 1100 کیلوگرم در متر مکعب 3. آغازگر "آغازگر قیر"
4. سیمان ماسه ای ، t = 40 میلی متر ، = 1800 کیلوگرم در متر مکعب 5. شن ریلی منبسط شده ، t = 180 میلی متر ، = 600 کیلوگرم در متر مکعب ، 6. عایق-پلی استایرن منبسط شده PSB-S-35 ، t = 200 میلی متر ، = 35 کیلوگرم / متر مکعب 7. پارویزول 8. دال کف بتنی مسلح

موقت: S0n = 0.7ChSqmChSeChSt = 0.7Ch2.4 1Ch1Ch1

جدول 2.14. جمع آوری بارها در طبقه زیر شیروانی ، kN / m2

جدول 2.15. جمع آوری بارهای روی همپوشانی بین کف ، kN / m2

جدول 2.16. جمع آوری بارها برای 1 لیتر. از دیوار بیرونی t = 680 میلی متر ، kN / m2

با استفاده از فرمول 2.12 عرض منطقه بار را تعیین کنید

جایی که b فاصله بین محورهای خط مرکزی است ، m ؛

a - میزان پشتیبانی از دال کف ، متر.

طول ناحیه بارگیری دیوار با فرمول (2.13) تعیین می شود.

جایی که عرض عرض دیوار است ؛

l f - عرض دهانه های پنجره ، متر

تعیین منطقه بار (مطابق شکل 2.6) طبق فرمول (2.14) انجام می شود

شکل 2.13. طرح تعیین سطح بار دیوار

محاسبه تلاش N در دیوار از طبقات بالاتر در سطح کف طبقات طبقه اول بر اساس سطح بار و بارهای موجود در کف ، سقف و سقف ، بار از وزن دیوار بیرونی

جدول 2.17. جمع آوری بارها ، kN / m

بارگذاری نام	مقدار محاسبه شده kN / m
1. طرح جلد
2. کف اتاق زیر شیروانی
3. همپوشانی بین کفپوش
4. دیوار بیرونی t = 680 میلی متر

محاسبه عناصر غیر مسلح غیر فشرده خارج از ساختار سازه های سنگی باید مطابق فرمول 13 انجام شود.

دیوارهای بیرونی باربر حداقل باید از نظر استحکام ، ثبات ، خرد شدن موضعی و مقاومت در برابر انتقال حرارت اندازه گیری شوند. برای پی بردن به ضخامت دیوار آجری چقدر باید باشد ، باید آن را محاسبه کنید. در این مقاله ما محاسبه ظرفیت باربری آجر کاری و در مقالات بعدی بقیه محاسبات را در نظر خواهیم گرفت. برای اینکه انتشار مقاله جدیدی را از دست ندهید ، در خبرنامه مشترک شوید و بعد از تمام محاسبات متوجه خواهید شد که ضخامت دیوار باید چقدر باشد. از آنجا که شرکت ما در ساخت کلبه ، یعنی ساخت و سازهای کم ارتفاع مشغول است ، پس ما تمام محاسبات این دسته را در نظر خواهیم گرفت.

حامل ها به دیوارهایی گفته می شود که بار را از روی صفحات کف ، پوشش ها ، تیرها و غیره که بر روی آنها قرار دارد درک می کنند.

همچنین باید مارک آجر را برای مقاومت در برابر سرما در نظر بگیرید. از آنجا که هرکس حداقل برای صد سال برای خود خانه می سازد ، پس با شرایط رطوبت خشک و معمولی محل ، مارک تجاری (M rz) از 25 به بالا تصویب می شود.

هنگام ساختن خانه ، کلبه ، گاراژ ، ساختمانهای کاربردی و سایر سازه ها با شرایط رطوبت خشک و معمولی ، توصیه می شود از آجرهای توخالی برای دیوارهای خارجی استفاده کنید ، زیرا هدایت حرارتی آن کمتر از آجرهای جامد است. بر این اساس ، با محاسبه مهندسی حرارت ، ضخامت عایق کمتر می شود ، که در خرید آن صرفه جویی می شود. آجرهای جامد برای دیوارهای خارجی باید فقط در مواقعی که لازم است از استحکام سنگ تراشی اطمینان حاصل شود ، استفاده شود.

تقویت آجرکاری مجاز است فقط در صورتی که افزایش درجه آجر و ملات اجازه تأمین ظرفیت تحمل مورد نیاز را ندهد.

نمونه ای از محاسبه دیوار آجری.

ظرفیت باربری آجر کاری به عوامل زیادی بستگی دارد - به مارک آجر ، مارک ملات ، به وجود دهانه ها و اندازه آنها ، به انعطاف پذیری دیوارها و غیره. محاسبه ظرفیت باربری با تعریف طرح طراحی آغاز می شود. هنگام محاسبه دیوارها برای بارهای عمودی ، در نظر گرفته می شود که دیوار بر روی تکیه گاههای ثابت لولایی پشتیبانی می شود. هنگام محاسبه دیوارها برای بارهای افقی (باد) ، دیوار محکم در نظر گرفته می شود. مهم است که این نمودارها را اشتباه نگیرید زیرا نمودارهای لحظه ای متفاوت خواهند بود.

انتخاب بخش طراحی.

در دیوارهای خالی ، بخش طراحی I-I در سطح پایین کف با نیروی طولی N و حداکثر خمش M. اغلب خطرناک است بخش II-II، از آنجا که گشتاور خمش کمی کمتر از حداکثر است و برابر 2/3M است و ضرایب m g و φ حداقل است.

در دیوارهایی با دهانه ، مقطع در سطح کف لنگه ها گرفته می شود.

بیایید نگاهی به بخش I-I بیندازیم.

از مقاله قبلی جمع آوری بارها بر روی دیوار طبقه اولمقدار به دست آمده از کل بار را که شامل بارهای همپوشانی طبقه اول P 1 = 1.8 t و طبقات پوششی G = G است ، بگیرید. n + p 2 + G 2 = 3.7t:

N = G + P 1 = 3.7t + 1.8t = 5.5t

دال کف بر روی دیوار در فاصله a = 150mm قرار دارد. نیروی طولی P 1 از همپوشانی در فاصله a / 3 = 150/3 = 50 میلی متر خواهد بود. چرا 1/3؟ زیرا نمودار تنش زیر قسمت تکیه گاه به شکل یک مثلث خواهد بود و مرکز ثقل مثلث فقط 1/3 طول تکیه گاه است.

در نظر گرفته می شود که بار از طبقات G پوشاننده در مرکز اعمال می شود.

از آنجا که بار از صفحه (P 1) نه در مرکز بخش ، بلکه در فاصله از آن برابر است:

e = h / 2 - a / 3 = 250mm / 2 - 150mm / 3 = 75 mm = 7.5 cm ،

سپس یک گشتاور خمشی (M) در بخش I-I ایجاد می کند. لحظه محصول نیروی وارد بر شانه است.

M = P 1 * e = 1.8t * 7.5cm = 13.5t * cm

سپس خارج از مرکز بودن نیروی طولی N خواهد بود:

e 0 = M / N = 13.5 / 5.5 = 2.5 سانتی متر

از آنجا که دیوار یاتاقان 25 سانتیمتر ضخامت دارد ، در محاسبه باید مقدار گریز از مرکز تصادفی e ν = 2 سانتی متر در نظر گرفته شود ، بنابراین خروج از مرکز کل برابر است:

e 0 = 2.5 + 2 = 4.5 سانتی متر

y = h / 2 = 12.5 سانتی متر

وقتی e 0 = 4.5 سانتی متر است< 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

قدرت قفس یک عنصر فشرده خارج از مرکز با فرمول تعیین می شود:

N ≤ m g φ 1 R A c ω

شانس متر گرمو φ 1در بخش مورد نظر I-I برابر 1 است.

آجر یک مصالح ساختمانی نسبتاً محکم ، به ویژه جامد است ، و هنگام ساختن خانه هایی با 2-3 طبقه ، دیوارهای ساخته شده از آجرهای سرامیکی معمولی معمولاً نیازی به محاسبات اضافی ندارند. با این وجود ، شرایط متفاوت است ، به عنوان مثال ، یک خانه دو طبقه با تراس در طبقه دوم برنامه ریزی شده است. تیرهای فلزی ، که تیرهای فلزی تراس روی آنها نیز پشتیبانی می شود ، بر روی ستون های آجری ساخته شده از آجرهای توخالی با ارتفاع 3 متر ، ستون های بیشتری به ارتفاع 3 متر وجود دارد که سقف بر آنها تکیه می کند. :

این یک س naturalال طبیعی را ایجاد می کند: حداقل سطح مقطع ستون که استحکام و ثبات مورد نیاز را تأمین می کند ، چقدر است؟ البته ایده چیدن ستون هایی از آجرهای سفالی و حتی بیشتر دیوارهای یک خانه ، دور از همه جنبه های جدید محاسبه دیوارهای آجری ، اسکله ها ، ستون ها ، که اصل ستون هستند ، است. با جزئیات کافی در SNiP II-22-81 (1995) "سنگ و سازه های سنگی تقویت شده" آمده است. این سند هنجاری است که باید در محاسبات راهنمایی شود. محاسبه ای که در زیر آورده شده است چیزی بیشتر از نمونه ای از استفاده از SNiP مشخص نیست.

برای تعیین استحکام و پایداری ستون ها ، باید داده های اولیه زیادی داشته باشید ، مانند: درجه مقاومت آجر ، سطح پشتیبانی ستون های عرضی روی ستون ها ، بار روی ستون ها ، سطح مقطع مساحت ستون ، و اگر در مرحله طراحی هیچ یک از این موارد مشخص نیست ، می توانید به روش زیر عمل کنید:

با فشرده سازی مرکزی

طراحی شده توسط:تراس با ابعاد 5x8 متر. سه ستون (یکی در وسط و دو لبه) از آجرهای توخالی روبرو با مقطع 0.25x0.25 متر فاصله بین محورهای ستون ها 4 متر استحکام آجر M75 است.

با این طرح طراحی ، حداکثر بار در ستون پایین وسط خواهد بود. این اوست که باید روی قدرت حساب کرد. بار ستون به عوامل زیادی بویژه منطقه ساخت بستگی دارد. به عنوان مثال ، بارش برف روی سقف در سن پترزبورگ 180 کیلوگرم در متر مربع و sup2 و در روستوف در دان-80 کیلوگرم در متر بر متر و sup2 است. با توجه به وزن خود سقف 50-75 کیلوگرم بر متر و متر مربع ، بار روی ستون از پشت بام برای پوشکین ، منطقه لنینگراد ، می تواند باشد:

N از پشت بام = (180 1.25 +75) 5 8/4 = 3000 کیلوگرم یا 3 تن

از آنجا که بارهای واقعی از مواد کف و از افرادی که در تراس ، مبلمان و غیره نشسته اند هنوز مشخص نیست ، اما دال بتنی مسلح دقیقاً برنامه ریزی نشده است ، اما فرض بر این است که کف چوبی خواهد بود ، از لبه های جداگانه تخته ها ، سپس برای محاسبه بار از تراس می توان یک بار توزیع شده یکنواخت 600 کیلوگرم در متر و متر مربع را دریافت کرد ، سپس نیروی متمرکز تراس که روی ستون مرکزی عمل می کند:

N از تراس = 600 5 8/4 = 6000 کیلوگرمیا 6 تن

وزن مرده ستونها با طول 3 متر برابر خواهد بود:

N از ستون = 1500 3 0.38 0.38 = 649.8 کیلوگرمیا 0.65 تن

بنابراین ، بار کل بر ستون میانی پایین در بخش ستون نزدیک فونداسیون خواهد بود:

N با دور = 3000 + 6000 + 2 · 650 = 10300 کیلوگرمیا 10.3 تن

با این حال ، در این مورد ، می توان در نظر داشت که احتمال چندانی وجود ندارد که بار زنده برف ، حداکثر در زمستان و بار موقت روی زمین ، حداکثر در تابستان ، به طور همزمان اعمال شود. آن ها مجموع این بارها را می توان در ضریب احتمال 0.9 ضرب کرد ، سپس:

N با دور = (3000 + 6000) 0.9 + 2 650 = 9400 کیلوگرمیا 9.4 تن

بار طراحی روی ستون های بیرونی تقریباً دو برابر کمتر خواهد بود:

N cr = 1500 + 3000 + 1300 = 5800 کیلوگرمیا 5.8 تن

2. تعیین استحکام آجرکاری.

درجه آجر M75 بدین معنی است که آجر باید بار 75 kgf / cm & sup2 را تحمل کند ، با این حال ، مقاومت آجر و مقاومت آجر چیزهای متفاوتی هستند. جدول زیر به شما در درک این موضوع کمک می کند:

میز 1... محاسبه مقاومت فشاری برای سنگ تراشی

اما این همه ماجرا نیست. تمام SNiP II-22-81 (1995) بند 3.11 الف) توصیه می کند که با مساحت ستون ها و دیوارها کمتر از 0.3 متر و sup2 ، مقدار مقاومت طراحی را در ضریب شرایط کاری ضرب کنید. γ c = 0.8... و از آنجا که سطح مقطع ستون ما 0.25x0.25 = 0.0625 m & sup2 است ، باید از این توصیه استفاده کنید. همانطور که می بینید ، برای درجه آجر M75 ، حتی هنگام استفاده از ملات سنگ تراشی M100 ، مقاومت سنگ تراشی از 15 kgf / cm2 تجاوز نمی کند. در نتیجه ، مقاومت طراحی برای ستون ما 15 0.8 = 12 کیلوگرم بر سانتی متر و sup2 خواهد بود ، سپس حداکثر تنش فشاری برابر خواهد بود:

10300/625 = 16.48 کیلوگرم / سانتی متر و sup2> R = 12 کیلوگرم در سانتی متر و sup2

بنابراین ، برای اطمینان از استحکام مورد نیاز ستون ، یا از آجر با مقاومت بیشتر استفاده کنید ، به عنوان مثال ، M150 (مقاومت فشاری محاسبه شده برای درجه محلول M100 22 0.8 = 17.6 کیلوگرم بر سانتی متر مربع خواهد بود) یا بخش ستون را افزایش دهید یا از تقویت عرضی سنگ تراشی استفاده کنید. در حال حاضر ، اجازه دهید بر استفاده از یک آجر روبرو با دوام بیشتر تمرکز کنیم.

3. تعیین پایداری ستون آجری.

استحکام آجرکاری و پایداری ستون آجری نیز چیزهای متفاوتی هستند و همچنان یکسان هستند SNiP II-22-81 (1995) تعیین پایداری یک ستون آجری با فرمول زیر را توصیه می کند:

N ≤ m g φRF (1.1)

متر گرم- ضریب با در نظر گرفتن اثر بار بلند مدت. در این مورد ، ما ، به طور نسبی ، خوش شانس بودیم ، زیرا در ارتفاع بخشی بودیم ساعت≤ 30 سانتی متر ، مقدار این ضریب را می توان برابر 1 گرفت.

φ - ضریب کمانش بسته به انعطاف پذیری ستون λ ... برای تعیین این ضریب ، باید طول تقریبی ستون را بدانید ل o، و همیشه با ارتفاع ستون مطابقت ندارد. ظرافت های تعیین طول طراحی سازه در اینجا ذکر نشده است ، فقط توجه داشته باشید که طبق SNiP II-22-81 (1995) بند 4.3: "ارتفاع طراحی دیوارها و ستون ها ل oهنگام تعیین ضرایب کمانش φ بسته به شرایط پشتیبانی آنها در تکیه گاه های افقی ، موارد زیر باید رعایت شود:

الف) با پشتیبانی از لولا ثابت ل o = H;

ب) با تکیه گاه فوقانی کشسان و سفت شدن محکم در تکیه گاه زیرین: برای ساختمانهای یک دهانه ل o = 1.5H، برای ساختمانهای چند دهانه ل o = 1.25H;

ج) برای سازه های مستقل ل o = 2H;

د) برای سازه هایی با قسمتهای حمایتی تا حدی مهار شده - با در نظر گرفتن میزان واقعی محدودیت ، اما نه کمتر ل o = 0.8H، جایی که ح- فاصله بین طبقات یا سایر تکیه گاههای افقی ، با تکیه گاههای افقی بتنی مسلح ، فاصله بین آنها در نور. "

در نگاه اول ، طرح طراحی ما می تواند شرایط مورد نظر ب) در نظر گرفته شود. یعنی می توانید بگیرید ل o = 1.25H = 1.25 3 = 3.75 متر یا 375 سانتی متر... با این حال ، ما می توانیم با اطمینان تنها زمانی از این مقدار استفاده کنیم که پشتیبانی پایین واقعا سفت باشد. اگر یک ستون آجری روی یک لایه ضد آب از مواد سقف گذاشته شده روی یک پایه گذاشته شود ، چنین پشتیبانی باید بیشتر به عنوان لولا در نظر گرفته شود و نه محکم. و در این مورد ، ساختار ما در یک صفحه موازی با سطح دیوار از نظر هندسی متغیر است ، زیرا ساختار کف (تخته های جداگانه جدا شده) سفتی کافی را در صفحه نشان داده شده ارائه نمی دهد. 4 راه برای خروج از این وضعیت وجود دارد:

1. یک طرح طراحی اساساً متفاوت اعمال کنید، به عنوان مثال - ستون های فلزی ، محکم در پایه تعبیه شده اند ، که تیرهای کف به آنها جوش داده می شود ، بنابراین ، به دلایل زیبایی ، ستون های فلزی را می توان با آجرهای روبرو از هر نام تجاری پوشاند ، زیرا فلز کل بار را تحمل می کند. در این مورد ، با این حال ، شما باید ستون های فلزی را محاسبه کنید ، اما طول برآورد شده را می توان در نظر گرفت ل o = 1.25H.

2. همپوشانی دیگری ایجاد کنیدبه عنوان مثال ، از مواد ورق ، که به شما امکان می دهد هر دو قسمت بالای و پایین ستون را به صورت لولا در نظر بگیرید ، ل o = H.

3. سفت شدن دیافراگم را ایجاد کنیددر صفحه ای موازی با صفحه دیوار. به عنوان مثال ، ستونها را در لبه ها قرار ندهید ، بلکه پایه ها را قرار دهید. این امر همچنین باعث می شود که ستون فوقانی و پایینی ستون را مفصل در نظر بگیریم ، اما در این حالت لازم است دیافراگم سختی را نیز محاسبه کرد.

4. گزینه های فوق را نادیده بگیرید و ستون ها را به صورت ایستاده با یک پشت محکم محکم محاسبه کنید ، به عنوان مثال. ل o = 2H... در نهایت ، یونانیان باستان ستونهای خود را (البته از آجر ساخته نشده اند) بدون هیچ گونه آگاهی از مقاومت مصالح ، بدون استفاده از لنگرهای فلزی ، و در آن زمان چنین کدهای ساختمانی با دقت نوشته نشده بود ، با این وجود ، برخی از ستونها ایستاده و تا به امروز

اکنون ، با دانستن طول محاسبه شده ستون ، می توانید ضریب باریکی را تعیین کنید:

λ ساعت = l o / ساعت (1.2) یا

λ من = l o (1.3)

ساعت- ارتفاع یا عرض بخش ستون ، و من- شعاع چرخش

در اصل ، تعیین شعاع چرخش کار چندان دشواری نیست ، شما باید لحظه اینرسی قسمت را به مساحت بخش تقسیم کنید ، و سپس ریشه مربع را از نتیجه استخراج کنید ، اما در این مورد نیازی چندانی به این. بدین ترتیب λ h = 2 300/25 = 24.

در حال حاضر ، با دانستن مقدار ضخامت ، می توان در نهایت ضریب کمانش را از جدول تعیین کرد:

جدول 2... ضرایب کمانش برای سازه های سنگی و بنایی تقویت شده
(طبق SNiP II-22-81 (1995))

در همان زمان ، ویژگی الاستیک سنگ تراشی α توسط جدول تعیین می شود:

جدول 3... ویژگی الاستیک سنگ تراشی α (طبق SNiP II-22-81 (1995))

در نتیجه ، مقدار ضریب کمانش حدود 0.6 (با مقدار ویژگی الاستیک) خواهد بود α = 1200 ، مطابق مورد 6). سپس بار نهایی روی ستون مرکزی خواهد بود:

Np = m g φγ با RF = 1 0.6 0.8 22 625 = 6600 کیلوگرم< N с об = 9400 кг

این بدان معناست که بخش پذیرفته شده 25x25 سانتی متر برای اطمینان از ثبات ستون مرکزی فشرده مرکزی مرکزی کافی نیست. برای افزایش ثبات ، بهترین گزینه افزایش بخش ستون است. به عنوان مثال ، اگر یک ستون با یک خالی در داخل یک و نیم آجر ، به ابعاد 0.38x0.38 متر قرار دهید ، نه تنها سطح مقطع ستون به 0.13 متر و sup2 یا 1300 سانتی متر و sup2 افزایش می یابد. ، اما شعاع اینرسی ستون نیز به افزایش می یابد من= 11.45 سانتی متر... سپس λ i = 600 / 11.45 = 52.4، و مقدار ضریب φ = 0.8... در این حالت ، بار نهایی روی ستون مرکزی خواهد بود:

N p = m g φγ با RF = 1 0.8 0.8 22 1300 = 18304 کیلوگرم> N با دور = 9400 کیلوگرم

این بدان معناست که سطح مقطع 38x38 سانتی متر برای اطمینان از پایداری ستون مرکزی فشرده مرکزی مرکزی با حاشیه کافی است و حتی می توان درجه آجر را کاهش داد. به عنوان مثال ، با درجه M75 که در اصل تصویب شده بود ، حداکثر بار به شرح زیر است:

N p = m g φγ با RF = 1 0.8 0.8 12 1300 = 9984 کیلوگرم> N با دور = 9400 کیلوگرم

به نظر می رسد همه چیز است ، اما مطلوب است که یک جزئیات دیگر را در نظر بگیریم. در این حالت ، بهتر است نوار پایه (تنها برای هر سه ستون) ساخته شود ، و نه ستونی (به طور جداگانه برای هر ستون) ، در غیر این صورت حتی فرونشست کوچک فونداسیون منجر به تنش های اضافی در بدنه ستون می شود و این می تواند منجر به نابودی شود با در نظر گرفتن همه موارد فوق ، بهینه ترین بخش ستون ها 0.51x0.51 متر خواهد بود و از نظر زیبایی شناسی ، این بخش بهینه است. سطح مقطع چنین ستونهایی 2601 سانتی متر و sup2 خواهد بود.

نمونه ای از محاسبه ستون آجری برای پایداری
با فشرده سازی غیر عادی

ستون های شدید در خانه پیش بینی شده به طور متراکم فشرده نمی شوند ، زیرا تیرها فقط در یک طرف روی آنها قرار می گیرند. و حتی اگر تیرها بر روی کل ستون گذاشته شوند ، باز هم ، به دلیل انحراف تیرها ، بار از کف و سقف به ستونهای شدید منتقل می شود نه در مرکز بخش ستون. بستگی به زاویه شیب میله های عرضی بر روی تکیه گاه ها ، مدول های الاستیک ستون ها و ستون ها و تعدادی از عوامل دیگر در کدام مکان منتقل می شود. این جابجایی گریز از مرکز برنامه بارگذاری eo نامیده می شود. در این مورد ، ما به نامطلوب ترین ترکیب عوامل علاقه مند هستیم ، که در آن بار از کف به ستون ها تا حد ممکن به لبه ستون منتقل می شود. این بدان معناست که علاوه بر بار خود ، ستونها نیز تحت تأثیر گشتاور خمشی معادل قرار می گیرند M = Ne o، و این نکته باید در محاسبات لحاظ شود. به طور کلی ، آزمایش پایداری را می توان با استفاده از فرمول زیر انجام داد:

N = φRF - MF / W (2.1)

W- لحظه مقاومت بخش. در این حالت ، بار برای ستون های پایین تر از سقف را می توان به طور مرسوم در نظر گرفت که به صورت مرکزی اعمال می شود و گریز از مرکز تنها با بار از کف ایجاد می شود. با گریز از مرکز 20 سانتی متر

N p = φRF - MF / W =1 0.8 0.8 12 2601- 3000 20 2601· 6/51 3 = 19975.68 - 7058.82 = 12916.9 کیلوگرم>N cr = 5800 کیلوگرم

بنابراین ، حتی با خروج از مرکز بسیار زیاد برنامه بار ، ما بیش از دو برابر حاشیه ایمنی داریم.

توجه داشته باشید: SNiP II-22-81 (1995) "سنگ تراشی و سازه های بنایی تقویت شده" توصیه می کند با در نظر گرفتن ویژگی های سازه های سنگی از روش دیگری برای محاسبه مقطع استفاده کنید ، اما نتیجه تقریباً یکسان خواهد بود ، بنابراین ، روش محاسبه توصیه می شود توسط SNiP در اینجا داده نشده است.