Treść artykułu
- Wytrzymałość materiału na ściskanie
- Obliczanie właściwości wytrzymałościowych muru
- Określenie nośności
- Praktyczne porady
Toczy się wiele dyskusji na temat tego, który materiał jest najlepszy na ściany murowane. Dziś jesteśmy na stronie Nasza strona wyjaśni, od czego zależą właściwości wytrzymałościowe muru, na co zwrócić uwagę przy wyborze materiałów i jak uniknąć typowych błędów przy wznoszeniu konstrukcji nośnych.
Wytrzymałość materiału na ściskanie
Przy budowie ścian nośnych współcześni deweloperzy często preferują cegły ceramiczne produkowane zgodnie z GOST 530–2012. Głównym argumentem jest klasa wytrzymałości, zgodnie z którą ten materiał jest gorszy tylko od betonu monolitycznego. Musisz jednak zrozumieć, że wytrzymałość na ściskanie kamienia murarskiego i ogólnie całego muru nie są identyczne..
Potwierdzeniem tego jest podręcznik projektowania SNiP II-22–81. Ogólnie stwierdza się, że mur jest ciałem niejednorodnym, a jego niszczenie zaczyna się na długo przed przyłożeniem obciążeń, które ograniczają elementy murowe. Powodem tego jest przejście od ściskania do zginania i rozciągania, na które cegła bardzo słabo się opiera. Takie zjawiska są konsekwencją nieregularności kształtu cegły, nierównomiernej grubości spoin, obecności pustek i niejednorodności, układania kamienia w pozycji pochylonej.
Norma definiuje jakość kamienia i wytrzymałość zaprawy jako decydujące wskaźniki określające właściwości nośne muru. Jednocześnie ze względu na słaby roztwór można obniżyć całkowitą wytrzymałość na ściskanie do 10-15%, a przy nieregularnym kształcie kamieni – do 5-8% wytrzymałości elementu murowego o najniższej klasie.
Niektóre materiały murarskie, takie jak bloki gazokrzemianowe, całkowicie wykluczają wpływ właściwości roztworu spoiwa na wytrzymałość całego muru jako całości. Ze względu na małą grubość szwów lub ich całkowity brak uzyskuje się przeniesienie siły ściskającej z kamienia na kamień. Dzięki temu ściana gazokrzemianowa postrzega obciążenie jako formację monolityczną, omijając towarzyszące odkształcenia i zmniejszając efekt obciążeń mimośrodowych. Jednak wytrzymałość na ściskanie krzemianu gazu do autoklawu wynosi tylko 3,5–5 MPa, ale jednocześnie klasa wytrzymałości muru prawie całkowicie odpowiada faktycznej klasie bloczków.
Podobny efekt można osiągnąć zwiększając grubość ścianek lub zmniejszając liczbę warstw spoiwa. Widać to na przykładzie budowli z bloczków żużlowych: ze względu na zwiększoną wysokość elementu murowego zmniejsza się liczba spoin poziomych, natomiast same kamienie mają zwiększoną powierzchnię podparcia, co przyczynia się do bardziej równomiernego rozłożenia obciążeń.
Obliczanie właściwości wytrzymałościowych muru
Możesz wyciągnąć dość prosty wstępny wniosek: każdy mur to rodzaj kanapki. Im mniej warstw, tym stabilniejsza będzie konstrukcja nośna..
Z jednej strony można z grubsza określić wytrzymałość muru na ściskanie za pomocą tabel z sekcji 3 SNiP II-22–81. Głównymi danymi początkowymi są stopnie wytrzymałości na ściskanie betonu i kamieni. W takim przypadku do danych tabelarycznych należy zastosować współczynniki redukcyjne, które są określone przez rodzaj materiału, jego pustkę i jakość muru. Istnieją również mnożniki, które są ważne, na przykład dla muru, który był wibrowany lub postarzany przez rok..
Uzyskane dane pomogą określić zdolność muru do wytrzymania własnego ciężaru oraz ciężaru konstrukcji nośnej. Jednak obliczenia na tym się nie kończą. W miejscach, w których działają nietypowe obciążenia zginające, osiowe i rozciągające przy zginaniu, konieczne jest określenie nośności obliczeniowej muru według oddzielnych tabel dla marek cegieł i zapraw. Przykładami stref działania nietypowych obciążeń są pionowe szwy fundamentów prefabrykowanych, otwory bez nadproży wzmacniających, łuki, punkty podparcia belek stropowych w przypadku braku pasa pancernego.
Ale to nie wszystko. Ponieważ fundament nie jest fundamentem absolutnie stabilnym, należy ustalić dopuszczalny próg odkształcenia, określony przez moduł sprężystości muru. Aby to zrobić, obliczona wytrzymałość na ściskanie jest mnożona przez charakterystykę sprężystości z tabeli, a także przez współczynnik 2 dla cegieł i 2,25 dla bloków betonowych..
W przypadku muru zbrojonego procedura obliczeniowa jest inna: nośność ostateczną oblicza się za pomocą wzorów na zbrojenie podłużne i siatkowe, biorąc pod uwagę procent zbrojenia w szwach. Elastyczność charakterystyczna dla murów ze zbrojeniem i bez zbrojenia pobierana jest z jednego stołu.
Określenie nośności
Nośność ścian uważa się za wystarczającą, jeśli zgodnie z metodą określania stanów granicznych pierwszej grupy, całkowite obciążenia nie przekraczają ostatecznej wytrzymałości muru, biorąc pod uwagę szereg czynników. Sekcja 4 SNiP II-22–81 pomoże wykonać obliczenia, które opisują metodę obliczeń dla centralnie i mimośrodowo ściskanych elementów murowych.
Do murów ściskanych centralnie zaliczamy takie, w których wektor przyłożenia siły od działających obciążeń znajduje się na osi podłużnej. Przykładem takiego przypadku jest monolityczna podłoga spoczywająca na całej płaszczyźnie górnego rzędu murów. Kompresja mimośrodowa oznacza, że obciążenie jest przykładane mimośrodowo, na przykład, gdy podłoga nie jest całkowicie zamurowana w ścianie.
Jeżeli strop prefabrykowany opiera się punktowo o ścianę w miejscach zamurowania belek, należy wykonać obliczenia miejscowego ściskania. W przypadku podpierania systemu krokwi na ścianach bez Mauerlat konieczne jest obliczenie skośnych obciążeń zginających. Dla wszystkich rodzajów wpływów nietypowych norma przedstawia metody obliczeniowe i schematy modeli konstrukcyjnych.
Praktyczne porady
W praktyce budowlanej powstał ogólnie przyjęty schemat budowy ceglanych przegród. Warstwę nośną reprezentuje niezbrojony mur z gruzu, którego tolerancja na krzywiznę zależy od możliwości wewnętrznej warstwy tynku. Od zewnątrz wykonywana jest okładzina wykończeniowa, która nie pełni funkcji nośnej.
Takie podejście jest w pełni uzasadnione: wzorowe ułożenie zgodnie z podręcznikiem na całym odcinku ściany wymaga czasu i nakładów finansowych na usługi murarza. A jeśli wybór materiału na takie ściany z technologią ich budowy odpowiada standardowi budynku, jeśli przeprowadzono przynajmniej powierzchowne opracowanie projektu, wybór na korzyść takiego muru można uznać za udany.
Jednak ta technologia jest nie do przyjęcia, jeśli konstrukcja jest wykonywana z bloków wielkoformatowych, zwłaszcza z autoklawizowanego betonu komórkowego. Po pierwsze, materiał ten jest dość drogi w porównaniu z cegłą gruzową, jego zużycie należy dokładnie obliczyć, aby uniknąć nadpłaty. Po drugie, niezgodność z technologią, np. Zastosowanie spoiwa wątpliwego pochodzenia lub złej jakości materiału prowadzi do tego, że konstrukcja nie będzie spełniała parametrów projektowych..
W związku z tym możemy podać kilka praktycznych zaleceń:
- Przy wyborze materiału murarskiego nie liczy się wytrzymałość na ściskanie, ale poprawność i stałość kształtu. W przypadku budownictwa prywatnego nawet kamień marki M100 jest zbędny, o wiele bardziej poprawne jest wybranie mniej markowego materiału, ale wyższej klasy.
- W przypadku murowania nie należy przygotowywać zaprawy z nadmiarem cementu. Konieczne jest poszukiwanie kompromisu między wytrzymałością a odkształcalnością, ponieważ drgania podłoża przenoszone są na mur, co oznacza, że moduł sprężystości musi być wystarczająco wysoki.
- Nadmiar cementu w zaprawie prowadzi do zwiększonego skurczu. Ściskanie spoiny podczas utwardzania prowadzi do jej odpryskiwania od kamienia. Z powodu pojawienia się mikro szczelin wytrzymałość muru jest osłabiona, ściana zostaje wysadzona.
- Najlepszym spoiwem do murów jest zaprawa wapienna z niewielkim dodatkiem cementu. Takie szwy są nie tylko cieplejsze, mają minimalny skurcz i zapewniają dodatkową odkształcalność. Opcja na jeszcze lepsze rozwiązanie – na bazie puchu i nasączonej twardo-plastycznej gliny.
- Mur z materiałów wielkoformatowych o dużej spójności kształtu i wielkości należy wykonać z drobnymi szwami lub całkowicie bez szwów. Na przykład przy układaniu bloku żużlowego z odchyleniami do 3 mm na stronę dopuszczalna jest grubość spoiny 6–8 mm, podczas gdy zawartość cementu w roztworze może być dość wysoka ze względu na porowatość materiału. Beton komórkowy o normalnej jakości w ogóle nie ma sensu układać go na zaprawie cementowej, tylko mieszankę klejową, a dla kalibrowanych bloków – klej-pianka.
- W przypadku murów wysokiej jakości wymagana jest towarzysząca geodezja, o czym już mówiliśmy na stronie w tym artykule. Pomoże to nie tylko uniknąć ekscentryczności, ale także przyczyni się do lepszego wyrównania, co oznacza mniej wysiłku i pieniędzy na wykończenie..
- Bardzo przydatne jest stosowanie urządzeń do normalizacji grubości spoin poziomych. Wszystkie rodzaje układarek do zapraw pozwalają na wykluczenie z obliczeń współczynników redukcyjnych podyktowanych niejednorodną grubością spoiwa.
- Szwy muszą być wypełnione na całej szerokości i bez pustek. Dotyczy to również szwów pionowych: wbrew obiegowej opinii ich niewypełnienie zmniejsza wytrzymałość muru i jest bardzo zauważalne.
- Wzmocnienie podłużne nie wpływa na wytrzymałość szwu, ale może zwiększyć odkształcalność. Siatka zbrojeniowa na nic nie wpływa, służy do klejenia murów wielowarstwowych.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis