[GybelindaV]

Добрый день, коллеги. Я с каменными и армокаменными конструкциями практически не работал. А с выходом в Украине ДБН и ДСТУ по каменным и армокаменным конструкциям все стало еще сложнее для меня.
Мне поставили задачу посчитать отдельно стоящую наружную стену высотой 7 м и длиной 24 м, определив ее параметры: толщину, марку кирпича и раствора, необходимость армирования. Стена вплотную примыкает к стене существующего здания, защищая его от огня, который может перекинуться от рядом расположенной котельной.
Стена воспринимает ветер. Поскольку она вплотную примыкает к существующему зданию, ветер принял как на стену данного здания (с аэродинамическим коэффициентом +0,8).
По соотношению высоты к толщине (здесь, как я понял, в формуле фактическая высота, а не расчетная, а факт того, что стена свободная - учитывается уменьшение допустимого коэффициента б на 30%) требуется стена 510 мм из полнотелого кирпича не ниже М75 на растворе не ниже 5 МПа. Стену рассматриваю как жестко защемленную в фундаменте.
Определил усилия в нижнем опорном сечении, посчитал по формулам ДСТУ на изгиб, срез, как внецентренно-сжатый элемент и т.д. Прошла 510 мм, но кирпич М100 на растворе не ниже 5 МПа.
Почему-то у меня сомнения.
1. Можно ли вообще такое делать - пытаться защемить в основании кирпичную стену?
2. В формулах ДСТУ нашел огромное количество опечаток, сравнивая их со старым-добрым СНиПом (который я тоже не очень-то знаю). И это пугает.
3. Когда дошел до расчета узла анкеровки - вот здесь вошел в ступор. Случай, рассмотренный в ДСТУ или СНиП - не мой случай. Я думал анкерить п-образными стержнями ф8 А240 с шагом 250 мм вдоль стены. Но на сколько их заводить в стену - не понял. От чего здесь откладывать 45 град - тоже не понял.
Помогите, пожалуйста. При необходимости сброшу расчет в ворде, но он на украинском языке.
P/S/ Я с самого начала предлагал стену из монолитного железобетона толщиной 400 мм, но, скорее всего, ее не одобрят в связи со стесненными условиями.

[kopekopa]

Сообщение от GybelindaV вплотную примыкает к существующему зданию

Она стоит сама по себе, но при действии горизонтальных нагрузок "давит" на сущ. здание, к нему не привязана, но соприкасается? В этом случае ваша стена "воспринимает" ветер, только если он дует с противоположной стороны, вызывая отсос, т.е. отрывая вашу стену от сущ. здания. Почему нельзя связать эту стену с сущ. зданием?

[GybelindaV]

Стена стоит сама по себе, но не совсем вплотную к существующей. Между внутренней гранью стены и существующей сэндвич-панелью примерно 600 мм. Связать с существующим зданием нельзя - такое требование. Стена расположена снаружи, закрывая часть стены существующего здания. Под эту стену я посчитал отдельный фундамент, на фундамены существующего здания она не опирается.

[GybelindaV]

На схем е - фундамент этой стены и существующие фундаменты. Также приложил расчет, в котором очень сомневаюсь

[kopekopa]

Не знаю, вообще-то по неперевязанному сечению работа кладки на изгиб никогда не гарантирована и, кажется, запрещена СП15 по каменным конструкциям. А выставить какие-ниб. двутавры в виде защемленных консолей и между ними кладку сделать нельзя? Чтоб она по перевязанному работала

[GybelindaV]

kopekula, спасибо Вам большое. Кажется, понял, что означает этот пункт ДСТУ. Также, как и в СП, там написано, что работа кладки на изгиб по неперевязанному сечению запрещена. Значит, такая схема вообще за пределами норм, защемлять кладку и считать по неперевязанному сечению на изгиб нельзя. Я думал сделать монолитную раму (жб колонны с шагом 3 - 6 м и сверху по ним жб ригель, внутри заполнение из кирпичной кладки. Кладку я хотел связать анкерами с колоннами - тогда бы кладка работала по перевязанному сечению на изгиб, как Вы говорите. Но я ограничен в размерах фундаментов. Если делать стойки с двутавров или жб колонны - они возьмут на себя всю ветровую нагрузку, под ними нужны тогда столбчатые фундаменты с приличным размером подошвы, стену пришлось бы отодвинуть еще дальше от фасада сущ здания, что очень нежелательно.
Поэтому я предлагал еще вариант жб стены толщиной 400 мм, который, скорее всего, и останется.

[kopekopa]

Сообщение от GybelindaV нужны тогда столбчатые фундаменты

Пробурить скважину, воткнуть туда стойку и залить оставшееся пространство бетоном, чтоб получилась свая?

[Komplanar]

Сделайте стену с сердечниками и поясами поверху и понизу. Нижний пояс закрепите в грунт сваями или обеспечьте устойчивость массивной фундаментной плитой. Фундамент можно развить в сторону, противоположную зданию.

[Baumann]

Я бы ещё добавил, что в расчет пошёл бы сердечник, как стойка с мю 0.7. Ну и шаг не более 5м. Обвязочные пояса через 2-2.4 м по высоте. Хотя для верности нормы для свободных стен по высоте неплохо было ещё раз посмотреть. Вдруг нижняя часть стены большего сечения потребует..

[GybelindaV]

Спасибо большое за ответы. На счет сердечников и обвязочных горизонтальных поясов я думал, правда, хотел ставить только вверху. Но не проще ли монолитную стену сделать тогда?
Когда просчитывал вариант с колоннами (ну или сердечниками), пробовал под них сделать внецентренный фундамент с развитием подошвы от здания, чтобы не смещать стену. Но чем больше развиваю наружу подошву - тем больше эксцентриситет от постоянной нагрузки (стены и монолитной рамы), и подобрать нормальный размер я так и не смог. Там в 2,5 м от фасада здания забор, чужая территория. Развивать особо некуда.
Так все же: лучше с сердечниками или монолитную стену?

[Komplanar]

С такой здоровенной консольной конструкцией и стесненными условиями фундаментов есть один определённый риск - что строители закосячат или произойдёт неучтённая или нерасчётная концентрация ветра, совпавшая с собственным резонансом конструкции, и вся эта мегаконструёвина упадёт на здание. Может, стоит пересмотреть решение в направлении лёгких брандмауэров, начиная от металлического каркаса на сваях и обшитого сэндвич-панелями до обшивки существующей стены здания огнеупорными панелями?
Любой из вариантов упирается не в выбор конструкции стены, а в фундамент. Сваи в таких стеснённых условиях может быть проблемно забить, особенно с учётом близости существующего здания. Придётся выкручиваться за счёт либо дикой массы фундамента, либо мудрить с колоннами/стойками на оттяжках, которым тоже обеспечивать огнестойкость.
Не видя грунтов, плана участка и существующих фундаментов здания, сложно советовать что-то конкретное, но из озвученного вырисовывается вариант - широкий ленточный фундамент, шириной 2 метра и толщиной 0,5м, ж/б стена примерно 120мм толщиной, с пилястрами 300х300 через 3 метра, от пилястр к другому краю фундамента отходят либо бетонные столбы-оттяжки 200х200мм, либо просто вуты. Неравномерную осадку решать качественным уплотнением грунта или даже усилением непосредственно под пятном стены, либо сваями буровыми/винтовыми, в зависимости от грунтов...
Либо двухленточный фундамент. Одна лента несёт стену с пилястрами, вторая лента удерживает стену от опрокидывания. Чтобы неравномерность осадок не привела к крену стены, придумать решение, при котором второй фундамент держит первую стену. Можно на второй ленте вывести вверх на метра 3 колонны и связать горизонтально с серединой пилястр при помощи шарнирных балок. Или даже развязать эту конструкцию ветровыми связями по типу крестовых связей в каркасе здания. Короче, чисто теормеховская задача на создание стержня/заделок, которые способны передавать одни усилия-перемещения, и не передающие другие.

[GybelindaV]

Спасибо большое, Komplanar. Нерасчетной концентрации ветровой нагрузки я тоже опасаюсь, это как раз угол здания, где могут быть завихрения. И резонанс тоже возможен.
Двухленточный фундамент мне не одобрят точно, да и места там нет. Жб стену с пилястрами может и одобрят.
Фундамент под стеной 400 мм толщиной из монолита получился 900 мм как минимум. На него приходит 0,95тм/м момент и 0,27 т/м поперечная сила. Глубина заложения 1,3 м. Напряжения под подошвой краевые: 19,185 т/м2 и 0,081 т/м2, т.е. эпюра давления треугольная, отрыв отсутствует. Ветер я брал 390 Па - характеристическое (нормативное) значение, расчетное значение - от 37 до 40 кг/м2. При этом я принял тип местности II, так как это окраина населенного пункта, рядом постройки. Если останется плоская жб стена, то стоит ли увеличить фундамент? Под фундаментом новой стены вроде бы частично песчаная подушка фундаментов здания и частично - насыпной со строительным мусором грунт, т.е. основание под ним, скорее всего, неоднородное. Это настораживает.

[sasha_]

GybelindaV, зачем так усложнять?
Считаем на устойчивость:
6,7*0,51*1,8(т/м^3)*0,9*0,255=1,41 т*м > 1(м)*0.04(т/м^2)*6,7^2*0,5=0,9 т*м
На фиг перевязанные и неперевязанные.

[kopekopa]

Сообщение от sasha_ На фиг перевязанные и неперевязанные

Да, расчет на опрокидывание прокатит, если ветер = 0,04 т/м2, но у меня при нормативном значении давления 390 Па, расчетный ветер получился:
(390*2,1*0,5+(390*2,1*0,5)*1,22*0,8)*1,4 = 1133 Па,
или 390 Па - это что такое?

[sasha_]

Сообщение от kopekopa Да, расчет на опрокидывание прокатит, если ветер = 0,04 т/м2

Сообщение от kopekopa или 390 Па - это что такое?

Это расчетная нагрузка.

[kopekopa]

Тогда я не понимаю следующей фразы

Сообщение от GybelindaV 390 Па - характеристическое (нормативное) значение, расчетное значение - от 37 до 40 кг/м2

[sasha_]

Сообщение от kopekopa Тогда я не понимаю следующей фразы

В файле расчета есть Wm (предельное значение - расчетное значение). В ДБН вот так.

[Komplanar]

Сообщение от GybelindaV Спасибо большое, Komplanar. Нерасчетной концентрации ветровой нагрузки я тоже опасаюсь, это как раз угол здания, где могут быть завихрения. И резонанс тоже возможен. Двухленточный фундамент мне не одобрят точно, да и места там нет. Жб стену с пилястрами может и одобрят. Фундамент под стеной 400 мм толщиной из монолита получился 900 мм как минимум. На него приходит 0,95тм/м момент и 0,27 т/м поперечная сила. Глубина заложения 1,3 м. Напряжения под подошвой краевые: 19,185 т/м2 и 0,081 т/м2, т.е. эпюра давления треугольная, отрыв отсутствует. Ветер я брал 390 Па - характеристическое (нормативное) значение, расчетное значение - от 37 до 40 кг/м2. При этом я принял тип местности II, так как это окраина населенного пункта, рядом постройки. Если останется плоская жб стена, то стоит ли увеличить фундамент? Под фундаментом новой стены вроде бы частично песчаная подушка фундаментов здания и частично - насыпной со строительным мусором грунт, т.е. основание под ним, скорее всего, неоднородное. Это настораживает.

Ещё раз. У вас проблема не в расчётах, а в исполнении и практических нюансах. Посчитаете вы равномерный грунт, равномерный ветер, хорошую стенку. По факту строители могут криво поставить опалубку, плохо уплотнить, грунт может неравномерно замачиваться/промерзать, короче, в стене на одиночном фундаменте могут быть крены. И основную нагрузку даст крен, ветер всего лишь толкнёт стену дальше. Поэтому такие вещи нужно убирать конструктивно, а именно - предусмотреть мероприятия от крена стены из-за неравномерных осадок. Даже треугольная эпюра широкого фундамента может дать крен. Поэтому - делайте одну узкую равномерную ленту под стену, а возле забора столбчатыми, свайными, ленточными фундаментами делайте то, что обеспечит устойчивость стены. Можете даже сам забор приспособить для этих целей, снесите на время забор, и поставьте там контрстенку, которая будет удерживать брандмауэр от крена и пульсаций.
И забудьте про "делать это мне никто не даст". Дайте заказчику два варианта, для экономического сравнения, где в одном варианте устойчивость обеспечивается одинарным массивным фундаментом, и второй, где фундаменты параллельны, но общий расход материала меньше.
Если всё-таки кирпич, хорошую идею уже подкинули - сделать стену переменного сечения. Низ сделать массивным, чтобы его ветру было тяжело "раскачать", скажем, стена этак 510-640мм, верх сделать 250мм. Перевязать это лентами и стойками, будет стоять даже на одиночном фундаменте, если грунты нормальные и равномерные.

[mainevent100]

Сообщение от Komplanar есть один определённый риск - что строители закосячат или произойдёт неучтённая или нерасчётная концентрация ветра, совпавшая с собственным резонансом конструкции, и вся эта мегаконструёвина упадёт на здание

Сообщение от Komplanar По факту строители могут криво поставить опалубку, плохо уплотнить, грунт может неравномерно замачиваться/промерзать, короче, в стене на одиночном фундаменте могут быть крены

как много всего может случиться

в подпорных стенах горизонтальная нагрузка более явная, чем здесь, и опасность крена больше, однако, их не проектируют, исходя из гипотетической неравномерности грунта в основании или его замачивании.
двухрядный фундамент - тут явно лишний. сделать более широкую подошву для снижения краевого давления - хорошее предложение.

[GybelindaV]

Спасибо всем за ответы, дали много пищи для размышлений. Завтра буду озвучивать все руководителю.