Какую нагрузку выдержит стена в полкирпича?

Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (М_рз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты m_g и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

Давайте рассмотрим сечение I-I.

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P₁=1,8т и вышележащих этажей G=G _п +P ₂ +G ₂= 3,7т:

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P₁ от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P₁) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета e_ν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

Коэффициенты m_g и φ₁ в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

— R — расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см 2 или 110 т/м 2

— A_c — площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

A — площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м 2

— ω — коэффициент, определяемый по формуле:

ω = 1 + e₀/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

Несущая способность кладки равна:

Прочность кладки обеспечена.

Статья была для Вас полезной?

Оставьте свой отзыв в комментарии

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P=2т и вышележащих этажей G=3,5т:

N = G + P = 3,5т +2т = 5,5т
Объясните почему Р=2т
В первой части рассчета Р=1,8т(перекрытия)
Примеры просто супер! Спасибо!

Вы правы. Спасибо за внимательность! Поправили

Обычная нагрузка на кирпичную стену в малоэтажном доме

Только когда рассчитана допустимая нагрузка, кирпичную стену можно начинать возводить. На стену, которая является несущей, нагрузка велика. Но не все имеют представление, как правильно рассчитывать нагрузки, если заниматься строительством дома самостоятельно. Прочнее и надежнее кирпича на сегодняшний день ничего не изобрели. В этом легко убедиться, посмотрев на здания, возраст которых перевалил за несколько столетий.

От прочности кирпича зависит долговечность всей конструкции дома.

Общепринятые нормы

В наше время разновидностей кирпича много. Для каждого вида своя нагрузка. Например, наряду с полнотелым кирпичом сегодня применяют дырчатый, который еще называют эффективным. Он лучше сохраняет тепло и считается самым популярным при малоэтажном строительстве.

Создавая стены, необходимо понимать, какая толщина будет наиболее приемлема. Делая облицовку, достаточно выложить стену в один кирпич. Для несущей кирпичной стены и расчета ее толщины важно знать, до какого уровня опускаются отрицательные температуры, и какой требуется режим отопления помещений.

Удобно пользоваться общепринятыми расчетами, которые давно применяются в строительной практике. Для создания стен часто используют сплошную кладку на холодном растворе. Такую стену с внутренней стороны, как правило, штукатурят. Если температура в среднем не опускается ниже -10 градусов, достаточная толщина — 380 мм. При более низких температурах (от -20 до -30) толщина кирпичной стены должна быть не менее 640 мм. При -40 градусах лучше сделать стену шириной 770 мм.

Виды кладки.

Когда для строительства используется эффективный или многодырчатый кирпич, стены можно делать тоньше. Например, если температура опускается от — 40 до — 48 градусов, будет достаточно ширины в 640 мм.

Для создания внутренних стен кирпич используется любой. Однако и здесь нужно учитывать нагрузку. Если она повышенная, специалисты не рекомендуют использовать марку кирпича М75.

Что обеспечивает кладке прочность?

Безусловно, только сам кирпич. Его выносливость, надежность и долговечность зависят от марки. Если сделать кладку из низкосортного материала, она не будет способна выдерживать внутренние напряжения. Нагрузка, приемлемая для кирпича, обозначается цифрой. Так, изделие марки М75 выдержит 75 кг на 1 см².

Для создания кирпичной стены опытные мастера придерживаются трех правил:

1. Все нагрузки рассчитываются с тем условием, что они будут строго перпендикулярны кладке.
2. Для каждого кирпичного ряда горизонтали и вертикали должны быть строго выверены.
3. Создавая кладку, нужно следить за тем, чтобы швы двух параллельных рядов не совмещались.

Последнее правило особенно важно при создании простенка. Самый нижний слой кирпича должен укладываться на ровную поверхность. Ее готовят заранее, выравнивая раствором цемента и песка.

Строительство кирпичной коробки производится с углов. Есть два вида кладки: «тычком» и «ложком».

Для кирпичной стены, выложенной «тычком» характерно то, что кирпич располагается по отношению к линии стены короткой стороной. Если он выкладывается длинной стороной, то это кладка «ложком».

Для расчета нагрузки не существенно, каким способом выкладывается стена. Но при этом крайне важно делать перевязки. Существуют два вида перевязки: многорядная и однорядная.

Когда стена создается по методу однорядной кладки, ряды, выложенные тычковым и ложковым способами, поочередно меняются и перекрывают друг друга. Тогда нагрузка будет распределяться равномерно.

При многорядной кирпичной кладке тычковый слой появляется лишь после нескольких ложковых рядов. В этом случае расчет нагрузки нужно производить тщательнее, поскольку этот метод перевязки считается менее надежным.

Основные выводы

На прочность и устойчивость стены влияет ее толщина. Если она недостаточная, со временем появляются деформации. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают небольшие отклонения, которые способны нести нагрузки в полной мере. Отклонения эти не превышают 10 мм по осям и 15 мм по толщине.

Искривление поверхности стены, утолщение швов приводят к тому, что нагрузка со временем для стены становится непосильной. Кривизна ведет к преждевременному разрушению стены. Внимательно за этим нужно следить при создании простенка. Многие дефекты могут быть не видны сразу и проявляются лишь спустя некоторое время. Но исправить стену всегда труднее, чем сделать заново.

Даже при качественной кладке может проявиться деформация основания. Происходит проседание или намокание грунта, изменение положения фундамента. В таком случае на кладку увеличивается давление, и она может даже внезапно обрушиться. Все это справедливо и для простенка.

В заключение можно сделать некоторые выводы. Толщина кирпичного ряда не должна быть меньше длины полутора кирпичей. Это составляет 380 мм. Минимальная ширина стены и простенка может быть 250 мм. Но это будет безопасно лишь в том случае, если строение одноэтажное.

Толщина кирпичного ряда — это показатель надежности здания.

Даже при самой жесткой экономии стена должна быть из кирпичной кладки в 1,5 или 2 кирпича.

Особенности кладки стен в полкирпича

В строительстве кирпичного дома или другого объекта чаще всего используется кирпичная кладка в полкирпича, которая подходит для строительства внутренних перегородок, но не позволяет возводить несущие стены толщиной ≤ 380 мм согласно регламента СНиП II-22-81. Документ определяет, что минимальная толщина несущих стен для кирпичной кладки I группы ограничивается диапазоном 4%-5% от высоты дома или этажа. Если высота дома не превышает 5 метров, то несущая должна быть толщиной как минимум 250 мм, то есть, в один кирпич. Толщина же кладки в полкирпича составляет 120 мм, чего недостаточно, чтобы выдержать нагрузку веса дома. Поэтому с целью экономии материалов в регионах с теплым климатом строители идут на хитрость: несущая стена в полкирпича выкладывается с перпендикулярной перевязкой, что с учетом толщины растворного слоя 8-10 мм позволяет добиться стандартов толщины несущей стены в 250 мм.

Такая стена легко выдерживает нагрузки от веса малоэтажного дома, а внутренние стены и перегородки поднимаются обычной кладкой в полкирпича с толщиной стены 120 мм. Основные нагрузки такая стена не принимает, но легко выдерживает вес предметов декора, мебели и бытовой техники. Кроме того, кладка кирпича по такой схеме получается намного прочнее гипсокартонных или деревянных перегородок, а использование только кирпича и раствора – это экономия семейного бюджета, так как кирпича и раствора расходуется в 2 раза меньше, чем при кладке в кирпич, в полтора или два кирпича, и несомненная экономия в сравнении с расходом материалов для перегородок из других стройматериалов.

Строительство и перевязка стен в полкирпича

Основное преимущество, которое выявляет кладка кирпича – нет необходимости усиливать основание пола, даже деревянного. Сам процесс кладки основан на поднятии стен таким образом, чтобы лицевая сторона стены состояла из ложковых поверхностей кирпича. Ложок – это длинная боковая сторона кирпича, тычок – короткая боковая сторона, постель – широкая верхняя и нижняя поверхность изделия.

Кладка в полкирпича осуществляется в один ряд, в шахматном порядке, на цементно-песчаный раствор. Вертикальные растворные швы между кирпичами не должны выстраиваться в одну линию, чтобы не уменьшить прочность кладки и стены. Без штукатурного слоя толщина стены получится 120 мм. Несущая способность такой стены невелика, но, если существует необходимость использовать стену в полкирпича как несущую (например, для опирания стропильной системы или межэтажного перекрытия), нужна предварительная экспертиза и разрешение от архитектурных региональных или городских служб. Стандартное ограничение по весу для таких стен – до 130 кг.

Для перевязки кладки в полкирпича с несущей стеной примыкание выкладывается таким образом, чтобы торцовая поверхность несущей стены была тычковой, а внутренней — ложковой. Количество трехчетвертных кирпичей рассчитывается, исходя из толщины несущей стены. Примыкающие ряды выкладываются через один. Если толщина несущей стены — полтора или два кирпича, с уложенным по схеме «ложок – тычок» первым рядом, то следующий ряд укладывается по схеме «тычок — ложок», и т.д.

Где еще можно применять кладку в половину кирпича:

1. В качестве ограждений.
2. Как межкомнатные ненесущие перегородки с хорошими шумоподавляющими параметрами и возможностью декоративной отделки любыми материалами.
3. В строительстве хозяйственных объектов – сараев, веранд, павильонов, гаражей.
4. В строительстве ограничивающих конструкций: предотвращение оползней на участке, размежевание земельного надела, и т.д. В процессе строительства наружных ограждений нужно учитывать, что ветровая нагрузка кирпичных стен, толщина которых составляет 12 см, высотой 1,5 м и длиной ≥ 2 м составляет не больше 350 кг.

Подготовка к процессу кладки

Составляется схема стены и порядок укладки, со всеми необходимыми размерами и с привязкой к плану помещения или дома. Исходя из схемы, рассчитывается количество стройматериалов – раствора и кирпича. Практика показывает, что для 1 м2 кирпичной стены понадобится требуется 61 единица стандартных изделий, или 45 единиц полуторных. Также схема включает в себя прорисовку укладки с учетом толщины растворных швов.

При строительстве стены внутри дома поверхность пола и потолка на месте будущей перегородки выравнивается: строганием для деревянных полов и заливкой раствора для бетонных поверхностей.

Если стена возводится снаружи, то под нее необходим мелкозаглубленный фундамент, который закладывается так:

1. Роется траншея шириной ≈ 300-400 мм, и глубиной ≈ 500-600 мм, дно застилается песчаной подушкой, толщина которой должна быть не меньше 100 мм. Песок увлажняется и трамбуется.
2. Монтируется дощатая или металлическая щитовая опалубка.
3. Ров заливается раствором бетона (песок – 3 части, щебень – 3 части, цемент – 1 часть) без армирования.
4. После четырехнедельного затвердевания и высыхания бетона опалубка снимается.
5. Кирпич на основание фундамент нужно выложить таким образом, чтобы длинная ось фундамента совместилась с осью стены.

Затем готовятся инструменты и стройматериалы для кладки:

1. Бетономешалка или емкость для цементно-песчаного раствора.
2. Строительный миксер, шпатели и мастерки, печной молоток для раскалывания кирпича, прави́ло.
3. Строительный уровень, отвес, шнур, металлический угольник, приспособление для расшивки для швов.
4. Заготавливаются цемент, песок, кирпичи.

Как выкладывается стена в полкирпича

Песок должен быть чистым – речным или просеянным. Цемент для кладки в половину кирпича необходимо использовать не ниже марки M 500. Все кирпичи нужно пропитать водой, уложив их в резервуар и полностью залив их. Время нахождения в воде – не меньше часа. Влажный кирпич не будет забирать влагу из раствора, что позволит цементу схватываться равномерно, обеспечивая расчетную прочность стены.

Начало укладки: первыми выводятся угловые опоры. На первый кирпичный ряд укладывается второй, и процесс продолжается до верхнего ряда после арматурного сеточного каркаса. Угловая кладка имеет в высоту 5 кирпичей, уложенных таким образом, чтобы направляющий кирпич перекрывал (перевязывал) друг друга под углом 900. Каждый ряд необходимо контролировать на вертикальность и горизонтальность при помощи уровня. Кирпичи вдавливаются в раствор только по центру изделия, чтобы не допустить смещения в стороны.

После укладки кирпича до первого слоя армопояса вдоль первого ряда натягивается шнур для контроля укладки. Ровным слоем на весь ряд наносится раствор и укладываются кирпичи. После третьего ряда проверяется ровность стены. После укладки каждого последующего ряда шнур приподнимается на высоту кирпича. Чтобы обеспечить требуемую прочность, после пятого ряда рекомендуется сделать двух-трехчасовой перерыв в работе, чтобы дать раствору схватиться. Чтобы быстрее построить стену, разрешается использовать двойной кирпич марки M 150 высокой прочности, который имеет размер: 120 х 138 х 250 мм.

Так как двойной кирпич имеет большие размеры, есть смысл придать кладке бо́льшую прочность при помощи более частого сеточного армирования. В продаже есть готовые сетки с прямоугольным или зигзагообразным профилем, но можно изготовить стеку и своими руками. Прямоугольная армосетка должна укладываться горизонтально через каждые пять рядов. Сетка с зигзагообразным профилем прокладывается в присоединенных местах кладки, ее прутья соединяются сваркой или вязанием проволокой. При проведении армирования сетка укладывается так, чтобы концы прутьев на 5 мм выступали за стену. Это необходимо для контроля наличия армирования. После затвердевания раствора эти выступающие конца можно срезать или загнуть.

Cоветы по выбору оптимальной толщины кирпичных стен и перегородок

Возведение стен – один из фундаментальных этапов в строительстве кирпичного дома, требующий если не опыта и профессионализма, то хотя бы основательного анализа технологии. Толщина кирпичной стены – это первое, о чем должен задуматься застройщик, ведь именно от этой величины зависят такие характеристики здания, как прочность, долговечность и теплоизоляция.

На первый взгляд кажется, что достаточно сделать стену толще. Но на самом деле не все так просто, ведь помимо внешних стен, в доме большой площади возводятся также внутренние: как важные несущие, так и незначительные перегородки, толщина которых должна соотноситься с толщиной несущих внешних стен. Именно поэтому важно выяснять все эти нюансы не во время застройки, а на этапе проектирования дома.

На что влияет толщина стены в кирпичном доме?

• Тепло- и звукоизоляция. По существу, чем они толще, тем теплее дом, и тем лучше изоляция от внешних шумов. Тем не менее, исходя из дороговизны материалов для застройки, утолщать стены свыше стандарта нерационально, достаточно ограничиться толщиной, предписываемой стандартом для определённых условий климата.
• Прочность и устойчивость постройки. В данном случае толщина кирпичной кладки прямо пропорциональна устойчивости дома. Стены должны удерживать не только вес перекрытий и дополнительных этажей, а ещё и внешнее воздействие неблагоприятных погодных явлений: дождя, ветра, снега.
• Долговечность дома. Конечно, этот параметр должен быть обеспечен всеми составными элементами дома, действующими в синергии, однако прочные и толстые стены играют немаловажную роль.

Соотношение толщины стены и вида кирпича

Относительно структуры, кирпичи подразделяются на:

• полнотелые (самый дорогой вариант, отличается высокой прочностью и теплопроводностью);
• пустотелые (данный вариант стоит дешевле, ведь изделия менее крепкие, чем полнотелые, однако, благодаря воздушным карманам в пустотах, лучше сохраняют тепло).

Кирпичи бывают разной толщины, тем не менее их длина и ширина всегда стандартна: 25х12 см:

• одинарный толщиной 6,5 см;
• половинчатый толщиной 1,2 см;
• полуторный толщиной 8,8 см;
• двойной толщиной 13,8 см.

Обычно, чем большая толщина стены предполагается, тем больших размеров выбираются кирпичи: полуторные и двойные. Перегородки внутри дома выполняются из одинарного и половинчатого кирпича.

Минимальная норма толщины внутренней стены из кирпича по стандарту составляет 1/20-1/25 от высоты этажа. К примеру, если высота этажа примерно 3 метра, то толщина – минимум 15 см.

Как определяется оптимальная величина?

Несущие стены принимают на себя всю тяжесть здания: перекрытий, дополнительных этажей, «начинки» дома и мебельной утвари. Именно эти стены отвечают за устойчивость и прочность дома.

Любая кирпичная кладка должна начинаться с углов, в которых первым делом возводится маяк – угол из 6-7 рядов кирпичей, вертикально выровненный и соотнесённый с осями постройки. Этот маяк в обязательном порядке армируется сеткой из металла. После этого между угловыми маяками протягивается леска, обозначающая внешнюю ось постройки.

Теперь можно приступать к укладке кирпича и утеплителя. Кирпич нужно укладывать с перевязкой тычковым рядом через каждые 3-5 ложковых рядов. Укладку нужно производить в шахматном порядке: швы кирпичных рядов не должны совпадать. После 2-3 рядов стоит проверять при помощи строительного уровня вертикальность стены, и если она начинает кривиться, следует при помощи половинок или четвертинок кирпичей выровнять их относительно первого ряда.

На выбор подходящей толщины несущей стены влияют:

• климатическая зона;
• характеристики окружающей среды;
• личные финансовые возможности и строительные предпочтения.

Тем не менее, независимо от индивидуального взгляда на планировку дома, внешние стены должны составлять не меньше 38 см, что достигается кладкой в полтора кирпича. Если климат особенно холоден, можно сделать кладку в 51-64 сантиметра.

Если требуется облегчить конструкцию и уменьшить давление на фундамент, внешнюю часть стены можно выложить из пустотелого кирпича. Это также наиболее оптимальный вариант в финансовом плане, ведь пустотелые кирпичи, как уже указывалось, стоят на порядок ниже.

Утепление стен дома

Если при укладке кирпичей применять технологию, учитывающую устройство между рядов (на расстоянии 14–27 см) колодезных пустошей, то всю стенную конструкцию можно с лёгкостью утеплить прямо на этапе возведения. В этом случае теплозащита дома становится лучше на 10-20%. Для этого в пустоши утрамбовывается утеплитель: керамзит, опилки, бетон, шлак и др.

Лучшим утеплителем считается пенопласт, ведь его применение позволяет снизить общую толщину стен, а следовательно и затраты на материал, а теплозащита остаётся на должном уровне. Используя даже одну прослойку пенопласта (5 см), можно строить стену с 29 см, а если же оставить между кирпичами расстояние в 10 см и положить 2 слоя пенопласта, то теплозащита в таком доме будет не хуже, чем в доме со стенами в 64 см и более.

Чтобы еще больше утеплить жилище, помимо внутреннего утепления пенопластом, можно провести внешнее утепление стен пенополистиролом, минватой или тем же самым пенопластом.

Утепление под штукатурку Утепление стены под навесной фасад

Особенности возведения внутренних несущих стен и перегородок

Если здание строится довольно крупным, то для обеспечения оптимальной торцевой опоры перекрытий ему потребуются дополнительные внутренние перегородки. Естественно, они могут быть гораздо тоньше внешних стен, ведь здесь не предусматривается дополнительной закладки утеплителя, достаточно кладки в кирпич.

Вся совокупность несущих стен как внутренних, так и наружных, составляет целостное конструкционное единство – остов дома. В идеале вся нагрузка, которой подвергается здание, распределяется равномерно на весь остов. Для пущей прочности все стыки внешних и внутренних стен армируются сеткой или арматурными прутьями.

Если денежные средства ограничены, можно вместо внутренних стен установить опорные столбы. Их кладка должна осуществляться не менее чем в полтора кирпича, т.е. 38х38 см. Через каждые 5 рядов несущие опоры необходимо армировать 4-5-миллиметровой проволокой.

Перегородки играют роль разделителей пространства дома на отдельные зоны. Они не принимают на себя веса перекрытий, так что их можно сделать любой, даже самой минимальной толщины (12 см, кладкой в полкирпича). Отдельные незначимые помещения вроде кладовой или гардеробной, можно отделить перегородкой и в 6,5 см (это так называемая «кладка на ребро»). Для перекрытий обычно используется лёгкий пустотелый кирпич, дополнительно армируемый проволокой.

Если какая либо из стен, строится тоньше, нежели заявлено в исходном проекте, её в обязательном порядке нужно укрепить арматурой.

Во время строительства нужно неукоснительно следовать выработанному проекту. Любое отклонение: уменьшение площади дома и толщины стен, повышение веса перекрытий, увеличение высоты или изменение параметров простенков и проч., способно свести на нет все труды и понизить устойчивость и долговечность всей конструкции.