0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула расчета прочности кирпича

Расчет нагрузки на кирпичную стену – пример определения несущей способности конструкции

Проектирование и возведение сооружений из кирпича требует дополнительного расчета нагрузки. Несущая способность кирпичной кладки при неправильной закладке приводит к разрушению стены. Поэтому инженеры с максимальной точностью рассчитывают показатели. Для этого нужно знать марку кирпича по плотности, осуществляемую нагрузку, устойчивость, сопротивление сжатию и теплопередаче.

Прочность конструкции

При строительстве индивидуального жилого дома высотой в 2-3 этажа проблем с расчетами прочности конструкции обычно не возникает. Выпускаемые промышленностью кирпичи марок 100 и 150 выдерживают нагрузки на сжатие, сминание, нагрузки опорных площадок. Однако необходимо внимательно отнестись к стенам, ослабленным проемами — окнами и дверями.

Таблица расчета кирпича.

Подобные требования относятся и к опорным кирпичным столбам. Дело в том, что при укладывании над проемом балки (металлической или железобетонной) нагрузка будет распределяться не на всю стену, а лишь на площадь контакта стены с балкой. При перекрытии этажа железобетонной плитой площадь контакта будет совпадать с шириной плиты. В местах укладывания балок кирпичная кладка должна быть особенно качественной.

Для расчетов прочности конструкции существуют специальные формулы, позволяющие точно вычислить конструктивную стойкость дома. По ним каждый может самостоятельно рассчитать все параметры. Для желающих сэкономить время на сложные расчеты созданы специальные таблицы, имеющиеся в технической литературе по строительству. Некоторые из источников можно найти в интернете. Наиболее надежные сведения по расчетам строительных конструкций содержатся в «Строительных нормах и правилах» (СНиП), разработанных и утвержденных строительными ведомствами государства.

Как выбирать материал самостоятельно

Тем, кто живет в регионах с суровым климатом, необходимо обратить внимание на морозостойкость керамического кирпича. Этот показатель указывается в маркировке изделия с индексом F либо МРЗ. Это означает, что испытания кирпича по определению количества циклов заморозки и оттаивания показывают то, сколько изделие способно выдерживать без каких-либо разрушений. Хорошее значение параметра морозостойкости строительного материала должно составлять не менее 50 циклов.

Определение реального ресурса кладки связано с умножением значения морозостойкости материала на 2,5-3. Значение коэффициента находится в зависимости от того, насколько суровыми являются морозы, которые характерны для определенного региона.

Уровень предела прочности сжатия кирпича играет большую роль в определенной ситуации. Этот показатель необходимо учитывать при облицовке фасада. Визуальный осмотр здания иногда свидетельствует о том, что большие нагрузки, приходящиеся на декоративный облицовочный материал, приводят к разрушению фасада здания.

Устойчивость кладки по отношению к ветровой эрозии находится в линейной зависимости от прочности камня. Существует специальная таблица, позволяющая определить предел прочности на изгиб. При выборе облицовочного материала важно учитывать не только прочность кирпича на сжатие, но и показатели влагопоглощения и морозостойкости изделия. Они влияют на его характеристики так же, как и минимальный размер пор.

Несущие стены дома

Большой популярностью в последнее время пользуются дома правильной формы, причем со стенами, размеры которых кратны 5 м, т.к. это проще всего просчитать, а потом и воспроизвести своими руками.

Для полного расчета кирпича для несущих стен необходимо знать длину, ширину и высоту и кладку дома.

Первым делом производится расчет кладки несущей стены первого этаж без учета окон, дверей и температурного шва. Пусть габариты дома будут 10*15, а высота этажа 3 м при кладке в 2 кирпича.

Для начала узнается общая длина несущей стены (периметр), он будет равен (10+15)*2=50 м.

Далее следует произвести расчет площади кладки, перемножив периметр на высоту кирпичной кладки: 50*3 = 150 м².

На этом этапе можно вычислить, сколько предположительно потребуется кирпича, чтоб выстроить такую стену. Для этого нужно перемножить количество квадратных метров кладки на количество кирпичей в 1 м²: 150*236=35400, что равно при заказе 35400/480=73,75 м³ (тут погрешность стоит оставить, т.к. эти вычисления не конечны, из них придется вычитать разницу).

Именно такой объем работы придется выполнить, чтоб выстроить первый этаж, а для этого нужны недюжинные способности, если человек занимается возведением всей несущей конструкции в одиночку. Но, естественно, дом не может быть без входа, окон и укреплений, т.о. следует рассчитать две двери (основная и черный ход), а также окна на три стены из четырех (одну стену следует оставить слепой для всевозможных нужд). На 10 м потребуется 3 окна, на 15 м – 4 окна.

Таблица усредненного расчет необходимого для строительства дома кирпича.

Двери в данной ситуации можно рассчитать исходя из стандартных размеров, и сразу пересчитывать в количество кирпичей, которые они заменят. Расчет двух дверей будет по следующей формуле 2*(l*h)*236, где l – ширина двери, а h – высота. В итоге 2*(0,9*2)*236=849 шт. или 3,6 м³.

При условии, что можно оставить узкую стену в 10 м слепой, окон в итоге получится 11 шт (4*2+3). Т.к. частный дом желательно освещать по максимуму, то и окна желательно брать трехстворчатые 2,05*1,4. Формула расчета аналогична той, что и для дверей, только вместо 2 будет 11. 11*(1,4*2,05)*236=7450 шт.

Температурный шов рассчитывается проще всего: периметр*4 = (15+10)*2*4=200 шт.

В итоге на постройку первого этажа потребуется 35400-849-7450-200=26901, но лучше иметь некоторый запас хотя бы в 10 шт, т.к. во время строительства даже профессионалов подводят способности и несколько кирпичей остаются неудачно распиленными.

Расчет количества стройматериала в 1 кубе без учета швов

Чтобы получить объем одного блока умножаем длину на ширину и высоту. Для полуторного кирпича это

Теперь делим 1 куб на полученный параметр и получаем 1/0,00195= 512,82 шт. После округления получаем ответ – 513 штук.

Аналогично находим количество полуторных кирпичей в 1 кубе:

Далее 1/0,00264=378,78 (379 шт).

Применяемые разновидности кирпича

От способности цоколя выдерживать нагрузки от возведенной постройки зависит срок ее эксплуатации. Данный элемент имеет большое значение для всей конструкции. Несмотря на то, что основание построено из расчета с большим запасом прочности, выбор неподходящего материала для цоколя, либо неправильный расчет его параметров, могут привести к разрушению или деформации стен и перекрытий. Расчет кирпича на цоколь следует проводить с учетом его вида.

Работу нужно вести согласно строительным нормам. Для цоколя по правилам должен использоваться керамический полнотелый кирпич. Силикатный для этих целей по нормативам использовать нельзя.

Применяемые на практике разновидности материала представлены в таблице далее с краткой характеристикой.

Красный кирпичКлинкерныйКислотоупорный
наиболее распространенный в строительстве вариантиспользуется в качестве декоративного материала для отделки кладки с внешней сторонывыпускают только полнотелую продукцию данного типа
оптимально подходит для строительства цокольных стенхарактеризуется высокой прочностью и долговечностьюэтот материал устойчив к большим нагрузкам, имеет большой срок эксплуатации
отличается дешевизнойне впитывает влагу (водонепроницаемый), поэтому защищать его от воздействия воды нет необходимоститакие блоки практически не впитывает влагу, из-за чего гидроизоляция не требуется
кладку обязательно необходимо гидроизолировать с внутренней и внешней стороны, потому что материал впитывает водунедостатком данной разновидности является высокая ценак минусам относится более высокая, чем у аналогов, теплопроводящая способность и стоимость

Минимальным вариантом защиты красного полнотелого кирпича из глины является его оштукатуривание. Стандартный его размер по ГОСТ составляет 250х120х65 мм.

Среднее время эксплуатации клинкерной разновидности составляет около 50 лет без проведения ремонта.

Красный полнотелый кирпич

Не разрешается применять пустотелые блоки, несмотря на марку их прочности. В пустотах во время температурных колебаний конденсируется вода, что вызывает разрушение конструкции.

Ко всем используемым для создания цоколя материалам предъявляются высокие требования по морозостойкости и марке (прочности). Допускается использовать кирпич, начиная с М200 и выше. Такой материал имеет значительный вес, но это в данном случае оправдано.

Выбор материала

Весь порядок расчёта не представляет особого труда и укладывается в паре простых математических формул. Но перед тем, как посчитать кирпичную кладку, следует произвести целый ряд замеров. И чем тщательнее они будут произведены, тем точнее получатся итоговые результаты.

Прежде всего, необходимо правильно определить, кирпич какого вида лучше всего подойдёт в конкретном случае. На современном рынке имеется несколько разновидностей этого строительного материала.

Саманный

Изготавливается данный вид кирпичей из необожжённой глины и различных наполнителей: резаной соломы, камыша, стружек и т.п. Делают его, как правило, кустарным способом: глина смешивается с добавками и из неё формируются брикеты, которые не обжигаются в печи, а просто высушиваются на солнце.

Наполнители из органики играют армирующую роль, не позволяя глиняному брикету развалиться в процессе строительства и эксплуатации. Главный плюс самана – его дешевизна и простота производства, наладить которое можно без особых проблем на своём личном участке.

Вследствие несовершенной технологии производства, не гарантирующей крепость материала, саманный кирпич запрещён СНиП к использованию в строительстве жилых и общественных зданий. Основная область его применения – одноэтажные хозяйственные постройки, гаражи, ограждения.

Шамот

Он же огнеупорный кирпич. Изготавливается из особого сорта глины – шамота и имеет жёлтый цвет. Часто в его состав входят крупнофракционные минеральные наполнители, поэтому его поверхность может иметь зернистую структуру.

Благодаря своей способности длительное время выдерживать высокие температуры (до 1500 С), шамотные кирпичи используются для строительства печей, каминов, дымоходов, создания термоизоляционных экранов.

Стоимость огнеупорных кирпичей достаточно высока, поэтому использовать их при строительстве несущих стен экономически нецелесообразно.

Силикатный

В отличие от прочих разновидностей основу силикатных кирпичей составляет смесь извести и силикатов. Из-за этого они имеют светло-серый оттенок. Формируются они методом влажного прессования без последующего обжига.

Силикатные кирпичи имеют повышенную гигроскопичность – способность впитывать в себя влагу, поэтому их не рекомендуется использовать при строительстве зданий, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности: при возведении стен подвалов, цокольных этажей и т.д.

Керамический

Самая большая и распространённая на сегодня разновидность кирпичей. Изготавливаются они из прессованной глины и проходят обжиг в специальных печах при определённой температуре. Вся технология производства и их технические характеристики строго регламентируются строительными нормативами и ГОСТами. Керамический кирпич подразделяется на три основные группы – рядовой, облицовочный и клинкерный.

    Рядовой (он же забутовочный или просто «строительный»). Представляет собой полнотелый кирпич, предназначенный для возведения несущих черновых стен любых зданий, закладки проёмов монолитных построек и т.д. Главные его особенности – способность выдерживать высокие нагрузки и стойкость к воздействиям внешних факторов. Кладка из него не отличается высоким эстетизмом, поэтому предназначается под дальнейшую декоративную отделку – оштукатуривание, обшивку декоративными панелями, облицовку плиткой.

Дом из клинкерного кипича

  • Клинкерный. Декоративная разновидность, имеющая высокую плотность и обжигаемая при большой температуре. Имеет гладкую глянцевую поверхность. Чаще всего используется в интерьерном и садово-парковом дизайне для создания малых архитектурных форм (декорирования каминов, входных групп), устройства полов и тротуарных плиток. Главный минус клинкера – его высокая стоимость.
  • Облицовочный. Как и клинкер, облицовочный кирпич является декоративной разновидностью. Используется, как понятно из названия, для облицовки черновых стен зданий, а также строительства заборов, беседок, опорных столбов под навесы и иных конструкций. Имеет с одной или обеих сторон глянцевую поверхность («односторонний» и «двухсторонний»). Внутри облицовочные кирпичи пустотелы: значительную часть их объёма (до ¼) занимают пустоты, получаемые при помощи специальных формовочных прессов. Вследствие чего повышается прочность их сцепки друг с другом из-за частичного заполнения полостей раствором, уменьшается масса, а также увеличиваются их теплоизоляционные свойства.
  • Из-за низкой прочности облицовочных кирпичей их нельзя применять для возведения несущих стен и при кладке топок и дымоходов печей и каминов.

    Умощенные варианты

    кладка в 2 кирпича

    Кладка в два кирпича обычно осуществляется в той местности, где по климатическим условиям случаются частые морозы. При этом использование утеплителей в них совсем не планируется сметой.
    Каким образом можно осуществить кладку, например, в 2,5 элемента? Здесь следует действовать по таким принципам:

    1. Внутренний слой выкладывается из двойных кирпичей. Или можно взять два одинарных.
    2. На внешний идет облицовочный вид. Он как раз и составит требуемую половину.
      В случае использования как аналога одинарного типа затраты могут существенно возрасти. Такой показатель способен подняться на целых 35%.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector