Колони з цегли: розрахунок. Визначення стійкості. Нюанси роботи з фундаментом

Що нас переконує в будівництві найбільше - звичайно, час, цей чарівник, який звик все розставляти по місцях.

Ці колони з цегли заслужили загальне визнання і застосування ще в стару «недобру» римську епоху, і, адже, стоять до цих пір і продовжують нас дивувати і вчити на совість зроблену роботу. 

Майже по Грибоєдова - «вчилися б на старших дивлячись»

Що дивно, технології створення цегляних колон з тих пір абсолютно не змінилися. Так з`явилися нові матеріали, асортимент цегли на ринку просто величезний, але технології все ті ж.

Тисячолітня кладка колон з цеглини не перестає захоплювати і сьогодні - чи не це найкращий доказ її надійності і довговічності

З огляду на великий вибір видів цегли, при зведенні колони своїми руками ви будете обмежені лише своєю фантазією

Нове - це, безумовно, розрахунок

В епоху фараонів, як вважають, навіть піраміди багато в чому будувалися з натхнення, просто виходячи з величезного досвіду і інтуїції. Ні, розрахунок був і ще якийсь - споруди єгиптян строго вирівняні по сторонах світу, все тисячотонні камені підігнані одна до одної до міліметра, але суворої математики було небагато. Що вже говорити про колонах, а адже будували, і ще якісь, на століття.

Нині дещо все-таки змінилося, в першу чергу, доступна для всіх розрахункова база. Перш ніж вирішити на спорудження цегляної колони необхідно провести її розрахунок. (Див. також Цегляні стовпи: що про них необхідно знати забудовнику)

Розрахунок для всіх

Розрахунок цегляної колони складається з ряду послідовних кроків.

Спочатку визначаємося з вихідними даними:

• вид,
• розмір,
• марка цегли (міцність).

Потім на першому кроці розраховуємо колону на міцність, яка в деякій мірі залежить від району будівництва. Цей розрахунок проводиться, якщо колона зводиться не сама по собі, а вона буде нести навантаження, зокрема снігову. Але одна справа зима в Нарьян-Маре і зовсім інша справа в Адлері.

Тому, в якості додаткових даних визначаємо:

Відео: ЛІРА САПР 2013. Створення, розрахунок і аналіз плоскою ферми

• навантаження на покрівлю (снігову) - P;
• вага самої покрівлі - W.

Формула розрахунку навантаження на колону з боку покрівлі має вигляд:

• Nk = 5 x 8 x (1,25 x P + W) / 4,

де числа - стандартні коефіцієнти.

Якщо передбачається, що колона повинна нести на собі ще й терасу, навантаження на квадратний метр якої, усереднено приймається в кілограмах за Ws, то формула розрахунку навантаження з боку тераси набирає вигляду:

• Nt = 5 x 8 x Ws / 4.

Визначаємо вагу самої колони:

• Nd = 1500 x 0,38 x 0,38 x D,

де D - довжина колони.

Таким чином, обчислюємо сумарну навантаження на колону в перерізі біля фундаменту:

• N = 0,9 x (Nk + Nt + Nd),

де 0,9 - коефіцієнт зменшення внаслідок тимчасового розкиду навантажень в літній і зимовий час.

Корисна порада!
Даний розрахунок наведений для основної колони всієї споруди - якщо їх три, то для середньої.
Зазвичай приймається навантаження на крайні в 2 рази менше.
Нагадаємо також, що марка цегли позначає навантаження в кілограмах на квадратний сантиметр, яку може витримати цегла.
Якщо M75, то 75 кг на кв.см.

Будівельний цегла вимагає тільки дотримання технологій використання - все інше він може зробити і сам, широта вибору варіантів, зовнішній вигляд, надійність

Важливий крок розрахунку - визначення міцності цегляної кладки

Даний другий крок дуже важливий і проводиться незалежно від того, чи буде колона відчувати цілеспрямований тиск зверху чи ні. Уточнимо лише, що не варто плутати такі характеристики, як міцність цегли і міцність кладки з нього. Перше нам дається маркою цегли, друге розраховується виходячи з міцності цегли. (Див. Також статтю Повнотіла цегла: стандарти, розміри, самостійне виробництво)

Відео: BC: Плитковий фундамент. Листова гідроізоляція підвалу. загадка №1

Необхідно мати на увазі, що міцність кладки залежить і від міцності застосовуваного розчину.

Таким чином, маючи:

• таблиці СНиП II-22-81 від 1995 року,
• площа перерізу колони - S,
• коефіцієнт умов роботи (рекомендується 0,8, якщо площа перерізу менше 0,3 кв.м),

отримуємо розрахунковий опір колони:

• Nr = 0,8 x T,

де T - табличні дані.

Виходячи з раніше отриманої величини N, отримуємо максимальне стискуюче напруга:

• Nmax = N / (10000 x S).

Якщо Nr виявляється менше Nmax, то необхідно:

• використовувати цеглу більше міцності, або,
• збільшувати перетин колони, або,
• використовувати поперечне армування кладки.

Для початку точно уявіть собі схему кладки - від самого заснування фундаменту до ковпака

Визначення стійкості цегляної колони

Дану характеристику рекомендується обчислювати за формулою:

• N m x x R x F,

де:

• m - коефіцієнт тривалості навантаження. Для звичайних колонок без навантаження цей коефіцієнт дорівнює 1, хоча, якщо навантаження присутнє, він вимагає дуже уважного ставлення і звернення до довідників.
• - коефіцієнт поздовжнього вигину.
  Даний коефіцієнт залежить від гнучкості колони, який в свою чергу залежить від її висоти і обчислюється за формулою:
• L = H / h,

де:

Відео: BC: Розрахунок стін підвалу (підпірні стінки)

• h - реальна висота колони,
• H - приведена висота, виходячи з умов експлуатації, якщо колона не відчуває навантаження, то H дорівнює h і L, таким чином, дорівнює 1.
• R - таблична характеристика, яка враховує умови експлуатації;
• F - площа перетину в кв.см.

Якщо отримане значення буде менше N, то колона вимагає посилення.

Інструкція зі зведення цегляної колони не зовсім передбачає обов`язкове використання сердечника, але він, тим не менш, значно полегшує всю роботу

Нюанси роботи з фундаментом

Успіхом всієї справи зі спорудження будь-якої вертикальної конструкції є фундамент.

Якість фундаменту особливо важливо для колон, які характеризуються підвищеним навантаженням на одиницю площі фундаменту.

• По-перше, необхідно визначити характер грунту. Якщо грунт схильний до акумулювання вологи, так званий, пучиністий, то найкращим виходом при створенні фундаменту колони буде повне вилучення ґрунту і заміна його на дрібну щебінку або суміш щебеню з піском.

Будете ви використовувати подвійний силікатна цегла М 150 або будь-який інший, він повинен точно відповідати дизайну всіх будівель вашого будинку. На фото - ретельно стежимо за фундаментом

Відео: Конструювання монолітного стовпчастого фундаменту під металеву колону

• По-друге, щоб допомогти собі в вибудовуванні ідеальної вертикальної лінії колони можна забетонувати в її основу сталеву трубу. Надалі вона буде серцевиною всієї колони.
• По-третє, особливу увагу приділіть основи споруди. Підстава завжди має являти собою пірамідальну структуру з 3-4 «шарів».
  Кожен наступний шар - наближення до розмірів самої колони. Самий зовнішній - 20-30% більше розмірів колони.

Особливу увагу цегляна колона вимагає до її основи - це запорука успіху всієї конструкції

• По-четверте, дуже ретельно проводите укладання розчину - його товщина повинна бути не менше десятої частини товщини цегли. Перед використанням цегли потрібен певний час витримати у воді до остаточного виходу з них пухирців повітря.

Сердечник ви можете викладати з будь-якого іншого цегли, але обов`язково полегшеного, якщо серцевина колонії не порожня. І постійно під руками рівень і молоток

• У п`ятих. Зберігаючи загальну вагу колони або припускаючи використовувати її внутрішню порожнину для проводки комунікацій, ви можете зробити колону порожнистої. При цьому ні в якому разі не допускайте попадання всередину вологи - в зимову пору року волога просто «розірве» всю конструкцію.
  Як висновок - обов`язково ретельно бетонують верхню поверхню колони, робіть її похилим або, найкраще, використовуйте зверху ковпак.

Финишинг колона з цегли прийме вже на завершальному етапі, але не забудьте використовувати і підібрати за розміром ковпак - вода до будинку потрапляти не повинна

• По-шосте, з метою посилення та вирівнювання конструкції дуже корисно вертикальні ряди цегли чергувати суцільними шарами з дерев`яних або металевих «пластин».

висновки

Характер споруди цегляної колони, її характеристики залежать від її призначення - чи є вона складової забору і, таким чином, не буде нести ніякої вертикального навантаження, або колона буде служити для підтримки навісу або навіть мансарди (Читайте також статтю Цегляні стовпи для забору: робимо самі). У другому випадку також є значні розрахункові та конструкторські нюанси.

Колона, звичайно, допоміжний елемент всієї задуманої конструкції, але настільки важливий, що йому необхідно приділити максимум відповідальності і уваги

Ціна помилки в розрахунках і спорудженні досить велика. Тому приділіть розрахунками найпильнішу увагу. При спорудженні самої конструкції, якщо мова йде про міцність, то краще злегка перестрахуватися і зробити більше необхідного, ніж полінуватися і щось не включити в роботу.