Несущая способность железобетонной стены

Несущая стена из бетона — 4 этапа возведения

При возведении дома важен правильный выбор материалов для строительства. В особенности это касается основного каркаса здания. Бетонная несущая стена имеет ряд преимуществ перед конструкцией других типов. Физические свойства выбранного типа бетона влияют на характеристики постройки, ее прочность. Стройматериал для несущих стен должен быть подобран в соответствии с планируемой силовой схемой жилища. В зависимости от типа постройки могут быть выбраны пенобетон, железобетон или монолитные бетонные блоки.

Технические характеристики: плюсы и минусы

Преимущества и недостатки бетонных несущих стен представлены в таблице:

Плюсы	Минусы
Огнеупорность	Некоторые виды бетона требуют применения дополнительных звукоизоляционных и утепляющих материалов
Низкая теплопроводность	Сложная разборка конструкции
Экономичность	Подверженность деформациям в виде трещин
Экологичность	Некоторым видам бетона необходимо прогревание
Стойкость к коррозии и окислению	Монтаж должны производить квалифицированные рабочие
Простота и скорость монтажа	Специальный уход во время застывания бетонной смеси
Отсутствие необходимости в дополнительной технике
Большая несущая способность и прочность
Долговечность
Низкая нагрузка на фундамент
Гладкая поверхность
Правильная форма элементов

Можно отличить несущий элемент здания от перегородки, сравнив их размеры.

Панели, изготовленные из железобетона, имеющие несущую функцию, обычно толщиной 140—500 мм. Для одноэтажного дома эта величина составляет не больше 200 мм, многоэтажные постройки предполагают использовать бетон с толщиной до 550 мм. При строительстве силового каркаса используют тяжелый тип материала класса не ниже В7,5. Такой вид подойдет лишь для строительства в регионах, где температура не опускается ниже 6—7 °С. Легкий бетон применяют в остальных случаях. Класс этого стройматериала должен быть не ниже В5,0.

Газобетон имеет другие технические характеристики, которые у разных его марок различаются. Для несущих стен используют тип D500 — D1200. Этот стройматериал имеет низкий вес и плотность, за счет чего обладает небольшой теплопроводностью (до 0,4 Вт/(м*К)). Вес бетона на 1 м2 составляет 200 кг, что обеспечивает минимальную нагрузку на фундамент.

Стены из газобетона не требуют дополнительной облицовки и возведения опалубки, в отличие от железобетонных блоков.

Инструменты и материалы

Возведение несущих конструкций из железобетона производится командой квалифицированных рабочих. Обычно из этого материала строят многоэтажные дома. Для конструирования несущих стен из газобетона при строительстве малогабаритных зданий необходимы следующие материалы:

• бетонные блоки;
• гидроизоляция;
• выравнивающий раствор или смесь цемента и песка;
• ориентировочные шнуры;
• уровень;
• резиновый молоток;
• порядовки;
• кельма;
• длинный зубчатый шпатель;
• специальный клей для укладки.

Как сделать несущую стену?

При возведении монолитных блоков жилища из железобетона сложность состоит в возведении опалубки. Процесс заключается в рытье котлована и монтаже щитов. Такая конструкция защищает раствор от вытекания. При работе с этим видом бетона обязательна постановка арматуры. Армирующую сеть устанавливают по всему периметру опалубки. Арматурный каркас предотвратит прогиб несущих стен. Опалубка бывает различных видов: блочная, разборная, пневматическая, скользящая. Ее выбор зависит от вида конструкции. Чтобы сделать несущую стену из газобетона, необходимо следовать предложенной инструкции:

1. Подготовка к установке:
   • Удалить пыль с поверхности фундамента.
   • Уложить гидроизоляцию.
   • Вдоль линий будущей несущей стены нанести выравнивающий раствор толстым слоем.
2. Установка «причала»:
   • От верхнего уровня цементного раствора отмерить высоту блока, прибавив 5—10 мм.
   • Натянуть ориентировочный шнур на эту высоту.
3. Установка первого ряда:
   • При установке наружную грань сверху уложить ориентируясь на шнур.
   • Между шнуром и элементом обязателен зазор величиной в 1 мм.
   • Ориентировку блока по горизонтали проводить используя уровень.
   • Каждый элемент кладки выставить с помощью резинового молотка.
   • Кельмой затереть места стыков до однородности.
4. Установка последующих рядов:
   • Установить порядовки вертикально от внешних углов первого ряда.
   • Закрепить установленные штабеля подручными средствами.
   • Переустановить «причал» на высоту нового ряда.
   • Устанавливать очередной ряд так, чтобы стыки не составляли одну линию и минимальное расстояние между швами было не менее 10 см.
   • Зубчатым шпателем линиями без соприкосновения наносится клей.
   • При необходимости газобетонный блок можно разрезать используя ручную пилу.

​​​​​Установка несущей стены из пенобетона не составляет трудностей даже для новичка. Для усиления каркаса возможно возведение армирующей конструкцией с помощью элементов до 8 мм в диаметре. Ячеистый бетон не требует особенных условий для хранения. Легкость блоков позволяет сложить штабеля в 2 яруса. Разгружая сложенные таким образом стройматериалы, желательно использовать погрузчик. Верхние ярусы следует накрывать непромокаемой пленкой.

Источник

Расчет бетонных конструкций по несущей способности

Расчет бетонных элементов при центральном сжатии производится по формуле:

где N — расчетная продольная сила,

F — площадь всего поперечного сечения бетона,

m —коэффициент условий работы,

? — наименьший коэффициент продольного изгиба.

R_no — расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии.

Коэффициенты продольного изгиба ? в формуле принимаются по таблице 31 в зависимости от отношения расчетной длины элемента l к наименьшему размеру прямоугольного сечения b или к наименьшему радиусу инерции сечения r.

Расчетные длины l для стен и столбов принимаются:

1) при наличии жестких опор в виде перекрытий или покрытий, опирающихся на жесткие поперечные конструкции. l = Н,

2) при наличии упругих опор l = 1,25H —1,5H

для свободно стоящих стеа и столбов l =2H, где H—высота этажа стены или столба.

Таблица 31 — Коэффиииенты продольного изгиба ? для бетонных конструкций

l /b	l /r	?		l /b	l /r	?
		тяжелый бетон	легкий бетон			тяжелый бетон	легкий бетон
4	14	1,00	1,00
4	14	0,98	0,98	18	63	0,68	0,57
6	21	0,96	0,94	20	70	0,63	0,52
8	28	0,91	0,88	22	76	0,59	0,48
10	35	0,86	0,81	24	83	0,55	0,43
12	42	0,82	0,75	26	90	0,51	—
14	49	0,77	0,69	28	97	0,47	—
16	56	0,72	0,63	30	104	0,44	—

Примечание. В сжатых элементах из легкого бетона отношение l /b должно быть не более 24.

Источник

Расчет толщины и других размеров бетонной стены

Основой любого строения являются стены. Они выполняют ограждающую и несущую функции. Для возведения перегородок используются различные материалы.

Один из самых распространенных вариантов – это заливка из бетонной смеси. Способ отличается простотой выполнения и не требует больших финансовых затрат.

Стены при этом получаются прочными, но этот параметр будет напрямую зависеть от их размеров.

Важность правильного расчета размера

Размеры стен из бетона – очень важный эксплуатационный параметр. Знания о нужной толщине и высоте помогут построить бетонную конструкцию, которая будет соответствовать всем эксплуатационным нормам и станет надежной на долгие годы. Для расчетов используются нормы ГОСТ и СНиП.

В таблицах нормативных документов приводятся оптимальные данные, которые позволяют с предельной точностью рассчитать сколько бетона понадобится для возведения строения. Причем обеспечивается полная гарантия, что здание получится прочное.

Ведь на надежность конструкции влияют многие факторы. От преобладающих погодных условий до ландшафта. Поэтому при создании бетонного раствора заранее определяют, какие компоненты будут в нем участвовать и какое точное количества каждого ингредиента необходимо.

Для произведения расчетов берут во внимание:

• целевое назначение конструкции;
• условия эксплуатации;
• уровень нагрузки.

Правильный расчет также имеет практическое значение и позволяет проконтролировать проект с финансовой стороны. Ведь возведение стен с лишней толщиной крайне нецелесообразно. На лицо получится перерасход ресурсов.

Документы, устанавливающие нормы

Определить какой класс раствора необходим в конкретных обстоятельствах помогает техническая документация. В ней описаны все требования к бетонным стенам согласно условиям, в которых они будут находиться.

Сведения можно найти в специальных справках СНиП и ГОСТ, которые относятся к бетонным смесям.

Вот самая основная документация, предоставляющая нормативные ссылки о необходимой толщине бетонных стен:

Нормативный документ	Содержание
ГОСТ 7473-2010	Технические условия для бетонных смесей
ГОСТ 31108-2016	Строительные цементы
ГОСТ 8267-93	Щебень и гравий для строительных работ
ГОСТ 8736-2014	Песок для строительных работ
ГОСТ 23732-2011	Вода для создания бетонной смеси
ГОСТ 10060-2012	Методы определения морозостойкости для бетона
ГОСТ 10180-2012	Методы определения прочности для бетона
ГОСТ 10181-2014	Методы испытаний бетонных смесей
ГОСТ 18105-2010	Правила для контроля и оценки прочности бетона
ГОСТ 24211-2008	Добавки для бетона
ГОСТ 27006-86	Правила подборки состава бетона
ГОСТ Р 52085-2003	Технические условия для опалубки
СНиП 2.01.07-85	О нагрузках и воздействиях
СНиП 2.02.01-83	Основания зданий
СНиП 23-02-2003	Тепловая защита сооружений
СНиП 3.09.01-85	Железобетонные конструкции
СНиП 23-01-99	Строительная климатология

Требования к толщине

При разработке технической документации, посвященной требованиям к бетонным стенам, учитывались параметры прочности:

При этом во внимание брался коэффициент теплопроводимости относительно бетонных стен. Это основные условия для расчетов. Но также необходимо учитывать дополнительные данные.

Тип перегородок из бетона

Толщина монолитной перегородки из бетона будет зависеть от температуры окружающей среды. Как правило, ориентируются на зимнюю пору.

И если морозы на местности не опускаются ниже 20 градусов по Цельсию, то для стены достаточно толщины в 250 мм.

А с каждым десятком градусов к глубине прибавляется еще 100 мм. Так при уличной температуре в -40°С толщина бетонной стены уже должна быть не меньше 450 мм.

Что касается панельных домов, то толщина стен у них зависит от использованной марки плиты. Если для строительства применяли однослойную панель, то ее толщина колеблется от 300 до 350 мм. Многослойная плита имеет стандартную толщину в 380 мм.

Наличие армирования

Как правило, все конструкции из бетона выполняют при участии металлического каркаса. В строительстве это называется армированием. Оно нужно для повышения прочности и надежности сооружения. Стены с арматурой внутри намного крепче, чем залитые из одного раствора.

Но для защиты металлического прута от коррозии и возможных механических воздействий необходима прослойка из бетона:

• 20 мм в сухих и закрытых помещениях;
• 25 мм при повышенной влажности;
• 30 мм на улице;
• 40 мм на поверхности земли или под ней.

Местоположение

О толщине наружных стен было сказано выше. Стены внутри помещения делятся на несущие, которые помогают распределять нагрузку от плит перекрытия и просто перегородки. В первом случае используют готовые железобетонные конструкции, толщина которых колеблется от 120 до 200 мм.

Простая перегородка имеет стандартную толщину в 80 мм. Если используют самодельную монолитную заливку, то разрешено увеличить размер до 100 мм.

Назначение

Перегородки из бетона возводятся не только в жилых домах. Чаще всего материал используется для строительства технических помещений.

Одно из – погреб, выступающий в роли овощехранилища. При оборудовании подземного помещения в расчет берутся грунтовые воды.

Если они стоят низко и грунт сухой, то достаточно 150 мм для толщины стен. Но при влажной земле размер увеличивается до 250 мм. Иначе, когда при промерзании нагрузка на поверхность увеличится, а стена может не выдержать и разрушиться. Но в обоих случаях обязательно применяется вертикальное армирование.

Подобные расчеты можно применить к возведению бассейна.

Но поскольку сооружение постоянно испытывает повышенную нагрузку из-за находящейся в нем воды, толщина стен не должна быть меньше 200 мм. Делать перегородки толще 250 мм нецелесообразно.

Для колодцев используются специальные железобетонные кольца. Толщина в таких конструкциях колеблется от 70 до 120 мм.

Конструкции перекрытия

Когда необходимо установить перекрытия между этажами, то сделать это можно двумя способами. В первом случае заливаются монолитные полы, которые и выполняют роль перемычки. Толщина плиты должна быть не меньше 150 мм.

Но можно воспользоваться уже готовыми стандартными конструкциями. Пустотелые железобетонные плиты с армированием имеют толщину 90 мм. Этого вполне достаточно для перекрытий между этажами. Поскольку в отличие от самодельной плиты, заводские панели сделаны по всем нормам ГОСТ и СНиП.

Район строительства

Способ возведения стен путем их заливки из бетона разрешен к применению повсеместно. Даже в районах с повышенной сейсмической опасностью. И при строительстве берется во внимание лишь возможная температура окружающей среды. Об изменениях толщины стен при повышении морозов было сказано выше.

Тип фундамента

При заливке ленточного фундамента из бетона нужно принимать во внимание, что его толщина не может быть меньше глубины несущих стен. Но, как правило, размеры основы превышают эти параметры. Поэтому, зная требования к будущим стенам, будет нетрудно залить необходимый фундамент.

Но существует расчетная формула, которая более четко позволяет узнать размеры:

Расшифровка обозначений:

• М – вес всех строительных элементов;
• П – полезный вес;
• С – нагрузка от снега;
• В – сила ветра.

Все точные данные можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Тип почвы

Для успешного строительства необходимо заранее определить тип почвы на участке. Дело в том, не каждый подходит для возведения здания.

Приемлемыми считаются только мало пучащиеся грунты. Поэтому из песчаных почв необходимо отбросить мелкозернистые и пылеватые.

Они крайне непригодные для любого строительства. По этой же причине избегают и торфянистых грунтов.

Показатель ГСОП и сопротивление теплопередаче

Актуальность этого показателя применима только для жилых или офисных помещений. Все действующие параметры градусо-суток отопительного периода, а также сопротивление теплопередаче можно увидеть в развернутых таблицах, изучив СНиП 2-3-79.

Расчет для одноэтажного дома

Чтобы узнать необходимую толщину стен для дома в один этаж, возводимого в Московской области, необходимо применить формулу:

1. δ – это толщина,
2. λ – теплопроводимость,
3. R – теплосопротивление.

Если брать в расчет, что среднюю температуру воздуха внутри помещения планируется держать в районе +22°С, то необходимо найти таблицу с этими условиями в СНиП и взять оттуда нужные данные.

Так теплопроводимость бетона при влажности в 5% будет 0,147 Вт/м∙°С. А норма теплосопротивления – 3,29 м 2 °C/Вт.

Сделав простые вычисления, получаем необходимую толщину стен для Московского региона – 0,48 м. Значение округляем в большую сторону.

Неправильно выполненные расчеты приведут к тому, что зимой наружные перегородки будут промерзать. Тем самым увеличатся потери внутреннего тепла. Понадобится дополнительный обогрев и поэтому ежемесячные расходы на энергоносители будут больше.

Дополнительные расчеты

Для определения прочности стен часто необходимо знать их точную высоту, а иногда и длину. Все необходимые параметры можно найти в табличных данных СНиП II-22-81. Но если нужно рассчитать высоту этажа, то ее определяют по формуле:

• L — расчетная длина между двумя жесткими горизонтальными опорами.
• P – это коэффициент жесткости узла сопряжения стен с перекрытиями.
• W – коэффициент перпендикулярного направления.

Точные значения в определенных условиях находится в таблицах СНиП.

Но для понимания расчетов, можно рассмотреть простой пример. Длина участка стены между двумя опорами – 2,8 м. Поскольку узлы в примере жесткие, то первый коэффициент будет равен 0,8. В нормальных условиях значение второго равно единице.

Умножив коэффициенты и разделив длину участка стены на полученный результат, получим – 3,5. Получается, что в этом случае можно возводить стену на высоту в три с половиной метра.

Заключение

Как правило, у каждой строительной технологии есть свои недостатки, а также преимущества. Поэтому всегда подразумевается осознанный выбор. В случае возведения перегородок из бетона налицо несомненная выгода.

Она обосновывается экономией средств при закупке материалов. А также в оплате наемного труда. Ведь услуги профессионального каменщика чрезвычайно дороги. А в случае с бетоном все работы можно выполнить самостоятельно.

Источник