Сбор нагрузок. 
Жилой дом

Наименование материалов.

Удельный вес, кН/м³

Толщина, м.

Нормативная нагрузка на 1 м², кН.

Коэффициент надежности, г_f

Расчетная нагрузка на 1 м², кН.

Наружная кирпичная стена.

Кирпичная стена.

0.5.

1.1.

9.90.

Утеплитель.

0.3.

0.14.

0.04.

1.2.

0.05.

Всего.

9.04.

1.15.

9.95.

Внутренняя кирпичная стена.

Кирпичная стена.

0.38.

6.84.

1.1.

7.52.

Лестничный марш.

Лестничный марш 10/(2.7*1.35).

2.74.

1.1.

3.02.

Лестничная площадка.

Лестничная площадка 12.8/(2.8*1.3).

3.52.

1.1.

3.87.

Покрытие.

2 слоя рубероида.

0.01.

0.28.

1.2.

0.34.

Цементо-песчанная стяжка.

0.02.

0.36.

1.1.

0.40.

Пароизоляция.

0.005.

0.03.

1.2.

0.04.

Плита покрытия 19/(6*1,5).

2.11.

1.1.

2.32.

Всего.

2.78.

1.15.

3.09.

Междуэтажное перекрытие.

Линолеум.

0.005.

0.07.

1.2.

0.08.

Древесно-волокнистая плита.

0.025.

0.25.

1.2.

0.30.

Пергамин.

0.005.

0.03.

1.2.

0.04.

Цементо-песчанная стяжка.

0.04.

0.72.

1.1.

0.79.

Плита перекрытия 20.6/(6*1,5).

2.29.

1.1.

2.52.

Всего.

3.36.

1.16.

3.73.

Чердачное перекрытие.

Досщатый пол.

0.02.

0.1.

1.2.

0.12.

Утеплитель.

0.8.

0.2.

0.16.

1.2.

0.19.

Пароизоляция.

0.005.

0.03.

1.2.

0.04.

Плита перекрытия 20.6/(6*1,5).

2.29.

1.1.

2.52.

Всего.

2.58.

1.175.

2.87.

Перегородки.

Перегородки 6*0.08*6*2.5*12/(6*24).

0.6.

1.2.

0.72.

Наименование нагрузок.

эксцентриситет, е.

Предельное состояние.

I.

Коэффициент надежности, г_f

II.

N_II, кН/м.п.

М_II, кН/м.п.

N_I, кН/м.п.

М_I, кН/м.п.

Постоянные нагрузки.

Собственный вес перекрытия 4*3*3.36.

40.32.

1.16.

46.77.

Собственный вес чердачного перекрытия 3*2.58.

7.74.

1.18.

9.09.

Собственный вес перегородок 4*0.6*3.

7.20.

1.20.

8.64.

Собственный вес покрытия 3*2.78.

8.34.

1.15.

9.59.

Собственный вес стеновых блоков 13*3.

39.00.

1.10.

42.90.

Собственный вес стены 15.0*9.04*0.81.

109.84.

1.15.

126.31.

Итого.

212.44.

1.39.

294.65.

Временные нагрузки.

Снеговая 1.5*3*0.95.

4.28.

1.4.

5.99.

Полезная нагрузка на перекрытие 1.5*0.91*4*0.95*3.

15.56.

1.4.

21.79.

Итого.

19.84.

1.4.

27.77.

Всего.

232.27.

Расчетные постоянные нагрузки составляются (см. рис 4.11):

от участка стены, расположенного выше низа покрытия, т. е. выше отметки 10,9 м,.

G3 = 9*1.1*0.95 * (13,8−10,9) * 3,38 = 92,18 кН.

G'3 = 9*1.1*0.95 * 1,05 * 3,38 = 33,37 кН.

от простенка G2 = 9,9*1.68*1.45 = 24,12 кН, от участка стены расположенного в промежутке между низом перекрытия и низом перемычки, G1 = 9,9*3,38*0,3 = 10,4 кН Глубина заделки панелей перекрытий в стену 12 см, тогда равнодействующая с перекрытий будет приложена на расстоянии 12/3 = 4 см от внутренней грани стены и эксцентриситет приложения этой нагрузки е_о = 0,5*64 — 4 = 28 см. Изгибающий момент, вызываемый ею в сечении 1−1 M_l = 90,85*0,28 = 25,44 кН*м.

Т. к. стена имеет значительные проемы, и сечение 2−2 близко расположено к сечению 1−1, в качестве расчетных сечений принимаем сечение 2−2 и 3−3.

Нагрузка от части простенка между сечениями 2−2 и 3−3 равна 0,7*3,38*9,9 = 23,42 кН.

Статический расчет Согласно СНиП 2.01.07−85 при расчете стен полезные (времени) нагрузки в жилых помещениях допускается снижать умножением коэффициент ш_n1 = 0.4 + =0,91;

где Ш_А1 = 0,4 + 0,6/=1,43.

ш_n1 = 0.4 + =0,68.

А — грузовая площадь; п — число перекрытий над рассматриваемым сечением.

В нашем случае при А = 10,14 м² и Ш_А1 = 0,4 + 0,6 =0,96: коэффициент равен: для первого этажа — 0,68; второго — 0,72; третьего -0,80; четвертого — 0,96;

Обозначения расчетных усилий и точки их приложения показаны на рис 3.9., а их определение сведено в таблице 3.10.

Таблица 3.10. Усилия и моменты в сечениях стены.

Рис. 3.11. План и схематический разрез простенка

Конструктивный расчет Расчет начинаем с наиболее нагруженного первого этажа для сечения 2−2, в котором действует усилие N = 383,16 кН и изгибающий момент М = 23,35 кН*м. Эксцентриситет приложения продольной силы равен:

е_о = М / N = 23,35 /383,16 = 0,061 м = 6,1 см.

Расчетная высота простенка 1о = 2,8 м Так как толщина стены 64 см > 30 см, то m_gl = 1 и выделение из полной продольной силы ее длительной составляющей не требуется.

Выбираем марку кирпича 100. Жилые помещения имеют нормальную влажность, поэтому согласно табл. 4 [6] необходимо использовать марку раствора не ниже 10. Для первого этажа принимаем марку раствора 50. Тогда для принятых материалов упругая характеристика кладки по табл. 22 [6] б = 750 и расчетное сопротивление по табл. 9 [6] R=1.5MПa.

Высота сжатой зоны h_c = h — 2е_о = 64 — 2*4,2 = 55,61 см.

Гибкость стены л_h = 280/64= 4,38 при которой по табл. 23 [6] коэффициент продольного изгиба ц= 0,997.

То же, при гибкости сжатой части сечения л_hс = l_o/h_c=280/55,61 = 5,41.

ц_с =0,994.

Средний коэффициент продольного изгиба ц_l =(0,997 + 0,994) /2 = 0,995.

Коэффициент ц₁= 0,9955 принимают для средней трети высоты этажа.

Площадь сжатой зоны сечения:

А_с=А (1−2е_о/h)=168*64 (1−2*4,19/64)=9342,4 см²

Коэффициент щ=1 + 6,1/ 64 = 1,09 < 1,45 (см. табл. 26 [6]).

Требуемое сопротивление.

R=N/ц_lm_glщА_с=556,81*10^-3*0,95/(0,996*1*1,09*9342,96*10^-4)=0,38МПа<1.5МПа Несущая способность простенка в сечении 2−2:

N_adm = ц_l m_gl щ А_с R.

N_adm=0.9955*l*1.09*1.5*10³ 8702,4*10^-4=1704.5 кН>1165.9*0.95=1417кН Для сечения 3−3 щ А_с изменяются не значительно, а ц_l= 0,9955 тогда несущая способность этого сечения:

N_adm=0.994 *1*1.009*1.5*10³* 1.1367 = 1702.3 кН >1165.9*0.95=1417 кН При марке кирпича 100 и марке раствора 50 несущая способность простенка на уровне первого этажа обеспечена.

Аналогично производим расчет для всех остальных этажей и сводим его в таблицу.

Таблица 3.11. Расчет и подбор марки раствора и кирпича.

Принимаем марку кирпича и марку раствора по высоте здания исходя из унификации выполнения работ:

• 1 этаж марка кирпича 100, марка раствора 50.
• 2 этаж марка кирпича 75, марка раствора 25.
• 3 этаж марка кирпича 50, марка раствора 25.
• 4 этаж марка кирпича 50, марка раствора 25.