1. Расчет кирпичной кладки
Продолжим выполнение упрощенного ручного расчета конструктивных элементов здания. Исходные данные и расчет балки перекрытия см. ч.1.
Переходим к расчету стены и основания фундамента здания.
Напомню конструкцию нашего условного здания:
1) Здание одноэтажное, 6 х 6 м в плане. Высота этажа 3 м;
2) Перекрытие (кровля) плоское, железобетонное по металлическим балкам.
3) Стены кирпичные, толщиной 51 см.
4) Парапет кирпичный, толщиной 25 см.
5) Фундамент из железобетонных блоков шириной 60 см, заглубленный на 1,5 м.
6) Грунт суглинок с несущей способностью 2 кг/см2 (20 т/м2).
7) Здание расположено в Московской области (III снеговой район) – см. п.10 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (ред. 30.05 2022 г.).
Для прикидочного ручного расчета опускаем некоторые подробности СНиПовских формул, компенсировав их небольшим «запасом» усредненных исходных данных в проведенных расчетах.
Напомню общий вид рассчитываемого здания:
При расчетах кирпичной стены наиболее нагруженным участком считается простенок между окнами. Т.к. он имеет небольшую площадь на которую приходится нагрузка от вышележащих конструкций.
Соберем нагрузки на простенок. На простенок приходится нагрузка от вышележащей стены, парапета, и перекрытия (кровли).
Схемы грузовых площадей, с которых будет собираться нагрузка на простенок приведены ниже (Рис. 2 и Рис. 3).
Толщина стены здания принята равной 51 см. Толщина парапета принята 25 см.
Нагрузка от 1 м2 перекрытия была собрана в предыдущей части «Упрощенного расчета здания вручную (ч.1).
Коэффициенты запаса (перегрузки) приняты по таб. 7.1 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (ред. 30.05 2022 г.):
Расчет простенка выполним как для центрально сжатого элемента (см. «Сопромат» для строителей за 5 минут (ч.1). По факту в простенке нагрузка приложена с некоторым эксцентриситетом (в частности от перекрытия). Для учета внецентренной нагрузки в простенке, чтобы не заниматься подсчетом внецентренно приложенной нагрузки (что достаточно трудоемко для ручного расчета), просто увеличим нагрузку в запас на 10% – 15%. (желающие более точно посчитать простенок с учетом внецентренной нагрузки могут ознакомиться с принципом расчета в «Сопромат» для строителей за 5 минут (ч.4).
Считаем простенок на расчетную нагрузку по формуле (1.1) (см. см. «Сопромат» для строителей за 5 минут (ч.1)».
σ - напряжение, возникающее в сечении элемента (кг/см2);
N - сила, действующая на элемент (кг). Принимаем равной расчетной нагрузке Рр из таблицы сбора нагрузок, увеличенной на 10% для учета внецентренного приложения:
A - площадь сечения простенка (см2);
R - расчетное сопротивление материала (кг/см2). Принимаем по табл. СНиП (принимаю данные из СНиП, а не по СП, т.к. там есть размерность в кг/см2, которую я использую при расчетах, а почему использую размерность в кг,см2, а не МПа, см. ч.1).
Кладка принята из кирпича М125, на растворе М100. R = 20 кг/см2.
т.е. кладка в простенке удовлетворяет требованиям прочности.
----------------------------------------------------------------------------------------------
2. Расчет основания фундамента
Сбор нагрузок на основание фундамента (на грунт под подошвой) проведем на 1 метр длины ленточного фундамента.
Грузовая площадь с которой собираются нагрузки приведена ниже на Рис. 4 и Рис. 5.
Расчет основания фундамента (грунта) проведем по известной формуле (1):
σ - напряжение, возникающее в грунте в основании фундамента (кг/см2);
N - сила, действующая на элемент (кг). Принимаем равной расчетной нагрузке Рр из таблицы сбора нагрузок, увеличенной на 10% для учета внецентренного приложения:
A - площадь основания под подошвой фундамента (см2);
Rгр - расчетное сопротивление грунта (кг/см2). В исходных данных, в начале статьи в качестве грунта мы приняли грунт: суглинок с несущей способностью Rгр = 2 кг/см2 (20 т/м2).
т.е. грунт в основании фундамента удовлетворяет требованиям прочности.
--------------------------------------------------------------------------------------------
** Такие проверочные прикидочные упрощенные расчеты рекомендую делать даже если здание рассчитывается в специализированной программе (МКЭ). Если расхождение в результатах будет более 20%, то надо еще раз перепроверить выполненные расчеты, возможно где-то вкралась ошибка.
