Расчет толщины стены


SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.

Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов и проектирования конструкций.

При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.

Расчет основан на российской нормативной базе:

  • СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"
  • СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"
  • ГОСТ Р 54851—2011 "Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче"
  • СТО 00044807-001-2006 "Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий"

Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет

Или скопируйте ее в буфер обмена:

Отчет в PDF

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

  • зимой стены будут промерзать;
  • на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
  • сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
  • летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

  • физических свойств и состава вещества;
  • химического состава;
  • условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

Показатель теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

МатериалВеличина теплопроводности Плотность
Бетонные 1,28—1,512300—2400
Древесина дуба 0,23—0,1 700
Хвойная древесина 0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический 0,41—0,351200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. 

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину  утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

  • t воздуха;
  • средняя температура в отопительный сезон;
  • длительность отопительного сезона;
  • влажность воздуха.
Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

  • температура и влажность воздуха внутри помещения;
  • коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
  • перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Толщина наружных стен дома с примером расчета на газобетоне

Методический материал для самостоятельного расчета толщины стен дома с примерами и теоретической частью.

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м2·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ - удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Материал стены

Сопротивление теплопередаче (м2·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

конструкционный

теплоизоляционный

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Кирпичная кладка

Пенополистирол

5,2/10850

4,3/8300

4,5/8850

4,15/7850

Минеральная вата

4,7/9430

3,9/7150

4,1/7700

3,75/6700

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Пенополистирол

5,2/10850

4,0/7300

4,2/8000

3,85/7000

Минеральная вата

4,7/9430

3,6/6300

3,8/6850

3,45/5850

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Ячеистый бетон

2,4/2850

-

2,6/3430

2,25/2430

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) - предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо2·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

Rо = R1+ R2+R3, где:

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м2·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

2000

2,1

Белгородская обл., Волгоградская обл.

4000

2,8

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

6000

3,5

Магаданская обл.

8000

4,2

Чукотка, Камчатская обл.,

г. Воркута

10000

4,9

 

12000

5,6

Уточненные значения градусо-суток отопительного периода,  указаны в таблице 4.1 справочного пособия к СНиП 23-01-99* Москва, 2006.

Часть 4. Расчет минимально допустимой толщины стены на примере газобетона для Московской области.

Рассчитывая толщину стеновой конструкции, берем те же данные, что указаны в Части 1 настоящей статьи, но перестраиваем основную формулу: δ = λ·R, где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала, а R – норма теплосопротивления по СНиП.

Пример расчета минимальной толщины стены из газобетона с теплопроводностью 0,12 Вт/м°С в Московской области со средней температурой внутри дома в отопительный период +22°С.

  1. Берем нормируемое теплосопротивление для стен в Московском регионе для температуры +22°C: Rreq= 0,00035·5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
  2. Коэффициент теплопроводности λ для газобетона марки D400 (габариты 625х400х250 мм) при влажности 5% = 0,147 Вт/м∙°С.
  3. Минимальная толщина стены из газобетонного камня D400: R·λ = 3,29·0,147 Вт/м∙°С=0,48 м.

Вывод: для Москвы и области для возведения стен с заданным параметром теплосопротивления нужен газобетонный блок с габаритом по ширине не менее 500 мм , либо блок с шириной 400 мм и последующим утеплением (минвата+оштукатуривание, например), для обеспечения характеристик и требований СНиП в части энергоэффективности стеновых конструкций.

Таблица 3. Минимальная толщина стен, возводимых из различных материалов, соответствующих нормам теплового сопротивления согласно СНиП.

Материал

Толщина стены, м

Тепло-

проводность,

 Вт/м∙°С

Прим.

Керамзитоблоки

0,46

0,14

Для строительства несущих стен используют марку не менее D400.

Шлакоблоки

0,95

0,3-0,5

 

Силикатный кирпич

1,25

0,38-0,87

 

Газосиликатные блоки d500

0,40

0,12-0,24

Использую марку от D400 и выше для домостроения

Пеноблок

0,20-0.40

0,06-0,12

строительство только каркасным способом

Ячеистый бетон

От 0,40

0,11-0,16

Теплопроводность ячеистого бетона прямо пропорциональна его плотности: чем «теплее» камень, тем он менее прочен.

Арболит

0,23

0,07 – 0,17

Минимальный размер стен для каркасных сооружений

Кирпич керамический полнотелый

1,97

0,6 – 0,7

 

Песко-бетонные блоки

4,97

1,51

При 2400 кг/м³ в условиях нормальной температуры и влажности воздуха.

Часть 5. Принцип определения значения сопротивления теплопередачи в многослойной стене.

Если вы планируете построить стену из нескольких видов материала (например, строительный камень+минеральный утеплитель+штукатурка), то R рассчитывается для каждого вида материала отдельно (по этой же формуле), а потом суммируется:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra.l где:

R1-Rn - термосопротивления различных слоев

Ra.l – сопротивление замкнутой воздушной прослойки, если она присутствует в конструкции (табличные значения берутся в СП 23-101-2004, п. 9, табл. 7)

Пример расчета толщины минераловатного утеплителя для многослойной стены (шлакоблок - 400 мм, минеральная вата - ? мм, облицовочный кирпич - 120 мм) при значении сопротивления теплопередаче 3,4 м2*Град С/Вт (г. Оренбург).

R=Rшлакоблок+Rкирпич+Rвата=3,4

Rшлакоблок = δ/λ = 0,4/0,45 = 0,89 м2×°С/Вт

Rкирпич = δ/λ = 0,12/0,6 = 0,2 м2×°С/Вт

Rшлакоблок+Rкирпич=0,89+0,2 = 1,09 м2×°С/Вт (<3,4).

Rвата=R-(Rшлакоблок+Rкирпич) =3.4-1,09=2,31 м2×°С/Вт

δвата=Rвата·λ=2,31*0,045=0,1 м=100 мм (принимаем λ=0,045 Вт/(м×°С) – среднее значение теплопроводности для минеральной ваты различных видов).

Вывод: для соблюдения требований по сопротивлению теплопередачи можно использовать керамзитобетонные блоки в качестве основной конструкции с облицовкой ее керамическим кирпичом и прослойкой из минеральной ваты теплопроводностью не менее 0,45 и толщиной от 100 мм.

Расчет толщины стен: формула и пример

Во время строительства загородного дома почти все мастера думают не только о том, какой выбрать лучше кирпич, а также конструкции несущей стены, но и о том, как произвести расчет толщины стены кирпичной, чтобы правильно рассчитать расход материалов, предназначенных для возведения жилого помещения. Именно об этом и пойдет речь в данной статье.

Общая информация

Прежде чем производить расчет толщины стены, стоит обратить внимание на то, что в зависимости от того, какой кирпич вы предпочли, пустотелый или полнотелый, ширина будет разной. Именно поэтому расчет требуемого для строительства кирпича может сильно разниться. Так, кирпич полнотелый имеет высокую прочность, однако по теплоизоляционным свойствам он уступает многим строительным материалам.

При расчете толщины стен строящегося дома следует учесть, что, например, при температуры воздуха снаружи -30°С конструкции здания из полнотелого кирпича выкладываются в 64 сантиметра (примерно 2,5 кирпича). Для этой температуры воздуха толщина стены из деревянных брусьев равняется 16-18 сантиметров.

Именно поэтому для сокращения всего расхода материала, уменьшения нагрузок на фундамент и для уменьшения массы конструкции часто используется пустотелый (дырчатый или щелевой) кирпич, или же полнотелый, однако с пустотами. Кроме того, используют разные теплоизоляционные материалы, штукатурки, засыпки.

Что еще необходимо знать при расчете толщины стены? Было выше уже упомянуто, что экономически нецелесообразной будет кладка полнотелого кирпича. Например, для трехкомнатного жилого помещения с толщиной стены 64 сантиметра понадобится около 25 тысяч штук кирпичей, общий вес которых равен 80-100 тоннам. Конечно, это будет лишь приблизительный пример расчета толщины стены, но цифра, выраженная в тоннах, многих ошеломляет.

А это относится только лишь к наружным стенам. А если учитывать объем, который необходим для внутренних перегородок, то здание фактически превратится в кирпичный склад с весьма громоздким фундаментом.

На что обратить внимание?

Перед тем как произвести расчет, какой толщины должна быть стена из кирпича, важно еще учитывать, что такие конструкции имеют весьма немалую тепловую инерционность. Таким образом, необходимо достаточно времени для того, чтобы они хорошо прогрелись, а затем остыли. Чем толще будет стена, тем большего количества времени потребуется для прогрева. Температура воздуха в помещении мало изменяется на протяжении суток. По причине этого для кирпичного дома, который был возведен из полноценного кирпича, потребуется правильно рассчитать не только, какая толщина стен должна быть, но и материал для системы отопления.

В этом заключается огромный плюс кирпичной стены. Но не всегда благоприятной является тепловая инерционность для тех дач, которые имеют возможность эксплуатироваться сезонно. Сильно промерзшие стены в таких жилых помещениях будут долго прогреваться. Кроме того, резкие перепады температуры воздуха часто провоцируют образование конденсата в здании. По этой причине, как правило, подобные дома обшивают дополнительно досками.

Итак, перейдем к вопросу о том, какова формула расчета толщины стен в зависимости от вида кирпича. Произвести расчет несложно, ведь существует для этого специальная таблица, где, в зависимости от конкретного вида кирпича, конструкций стен, а также температуры воздуха, рассчитывается соответствующая толщина конструкции дома. Также определена толщина стены из кирпича по ГОСТу - 51 см.

Различные кирпичные конструкции, а также определение их толщины будет описано далее.

Силикатный, глиняный и полнотелый кирпич

Как известно, существует множество различных кладок стен. Рассмотрим по отдельности расчет толщины стенок для каждой из них.

С внутренней штукатуркой

В случае сплошной кладки с внутренней штукатуркой толщина будет следующей:

  • для температуры +4°С — толщина стены 30 см;
  • для температуры -5°С – толщина стены 25 см;
  • для температуры -10°С – толщина стены 38 см;
  • для температуры -20°С – толщина стены 51 см;
  • для температуры -30°С – толщина стены 64 см.

С воздушной прослойкой

Оптимальная толщина стены из кирпича с воздушной прослойкой:

  • для температуры от -20°С до -30°С – толщина стены 42 см;
  • для температуры от -30°С до -40°С – толщина стены 55 см;
  • для температуры от -40°С до -50°С – толщина стены 68 см.

С наружным и внутренним утеплением

Кладка сплошная с наружными плитными утеплителями, толщина которых равняется 5 сантиметрам, а также имеется внутренняя штукатурка:

  • для температуры от -20°С до -30°С – толщина стены 25 см;
  • для температуры от -30°С до -40°С – толщина стены 38 см;
  • для температуры от -40°С до -50°С – толщина стены 51 см.

Толщина внешней стены из кирпича со сплошной кладкой с внутренним утеплением с применением плит термоизоляции, имеющими толщину около 10 сантиметров:

  • для температуры от -20°С до -25°С – толщина стены 25 см;
  • для температуры от -30°С до -35°С – толщина стены 38 см;
  • для температуры от -40°С до -50 °С – толщина стены 51 см.

Колодцевая кладка

Колодцевая кладка с минеральной засыпкой, объемная масса - 1400 кг/м3 и с внутренней штукатуркой:

  • для температуры от -10°С до -20°С – толщина стены 38 см;
  • для температуры от -25°С до -35°С – толщина стены 51 см;
  • для температуры от -35°С до -50°С – толщина стены 64 см.

Глиняный пустотелый кирпич

А теперь рассмотрим стандартную толщину стен из кирпича пустотелого глиняного:

  1. Кладка с наружной и внутренней штукатуркой, с воздушной прослойкой около 5 сантиметров. При температуре воздуха от -15°С до -25°С – толщина стен 29 см, при температуре воздуха от -25°С до -35°С – толщина стен 42 см, при температуре воздуха от -40°С до -50°С – толщина стен 55 см.
  2. Сплошная кладка с внутренней штукатуркой. При температуре воздуха около -10°С – толщина стен 25 см, при температуре воздуха около -20°С – толщина стен 38 см, при температуре воздуха около -35°С – толщина стен 51 см.

В сантиметрах толщина стен указывается, учитывая вертикальные швы шириной 1 сантиметр. Кроме того, горизонтальные швы тоже делают толщиной в 1 сантиметр, если были добавлены в раствор глина и известь. Если не было добавок, то толщина у горизонтальных швов должна быть 1,2 сантиметра. Наибольшая толщина швов равняется 1,5 сантиметра, а самая маленькая - 0,8 сантиметра.

В случае возведения кирпичных стен, используют часто цементно-известковый, цементно-глиняный, цементно-песчаный раствор. При этом стоит обратить внимание на то, что последний весьма жесткий, поэтому в него добавляют тесто на основе глины и извести.

Такое известковое тесто готовится методом гашения водой кусочков извести в специальной творильной яме. Потом смесь оставляют на 15 дней. Глиняное тесто готовится методом замачивания кусочков глины на 3-5 дней в воде.

После размокания смесь хорошо перемешивается с водой, а потом процеживается. Все остатки воды после этого сливаются. Полученное тесто храниться может достаточно долго. Раствор, предназначенный для кирпичной кладки, готовится перед началом самих работ.

Для облицовки фасада лучшим считается лицевой керамический кирпич.

Какой толщины стены в доме?

Кирпичные стены имеют ряд преимуществ перед остальными строительными материалами, например, высокая прочность и низкая теплопроводность. Но все качества могут "потеряться", если стена обладает не оптимальной для конкретных условий толщиной.

Толщина стены - важный показатель, который влияет не только на добротность всей строительной конструкции, но и на потребительские характеристики, то есть функциональность, степень шумо-, тепло-, виброизоляции.

Выявить толщину стены из кирпича просто. По стандарту все стены имеют толщину, кратную половине длины кирпича - 12 сантиметрам. Названия зависят от этого же параметра. Используют такие термины:

  • в полкирпича;
  • в полтора кирпича;
  • в один кирпич.

В полкирпича стена имеет толщину около 12 сантиметров, в один кирпич стена – 25 сантиметров, в полтора кирпича – 38 сантиметров, а в 2 кирпича стена имеет в толщине 51 сантиметр. Незначительное расхождение цифр с теми, которые кратны 12 - 24,36 и 48, объясняется тем, что между двух слоев кирпича располагаться может бетон. Наружные стены и несущие стены строения выполняются в 1,5 кирпича и более. Все перегородки осуществляются в половину или же в четверть кирпича.

Строительство кирпичных стен в 1 кирпич с экономической стороны выгодно. Но не в каждом месте такие стены разрешается строить, ведь наблюдается резкий сезонный перепад температуры. В данном случае применяется дополнительная фасадная кладка с применением теплоизоляционного слоя.

Расчет толщины

Все расчетные манипуляции толщины кирпичной стены делаются в зависимости от размера простого красного кирпича:

  • ширина кирпича 120 миллиметров;
  • длина кирпича 250 миллиметров;
  • толщина кирпича 65 миллиметров.

Кирпич простой красный имеет вес около 3,2 килограмма. Таким образом, 1 кубометр его примерно весит 1800 килограмм. Во время расчета также учитываются и климатические особенности данной местности. Если в зимний период температура воздуха достигает -25 градусов мороза, то в таком случае ширина наружных стен должна быть 51 или 64 сантиметра. Но если будет использован утеплительный наружный материал, то разрешается сделать стену, толщина которой равняется 25 сантиметров.

Если вы будете знать такую особенность данного строительного материала, то можно рассчитать без труда расход материала на строительство дома.

Пример

Рассмотрим на примере строительство дома в той местности, где наблюдаются в зимний период сильные морозы. Стены в данном случае будут возводиться без какого-либо утеплительного слоя. Толщина стены должна быть около 51 сантиметра. Это говорит о том, что кладка должна осуществляться в 2 кирпича.

Зная параметры стены, то есть высоту и длину всех стен, возможно узнать и их площадь. К примеру, две стены по длине будут равны 5 метрам, а еще две стены - 3 метрам. Высота стен равна 3 метрам, тогда:

5х3+5х3+3х3+3х3=48 квадратных метров.

Далее найдем площадь только одного кирпича. Кладка осуществляется в 2 кирпича (51 сантиметр), как было сказано ранее, поэтому площадь кирпича находится по следующей формуле: ширина, умноженная на высоту, то есть:

0,12х0,065 = 0,0078 квадратного метра.

Теперь после этих расчетов можно найти и количество кирпича для возведения стен: общая площадь, поделенная на площадь кирпича и умноженная на 2. В результате этого мы получим следующий расчет:

48/0,0078х2=12307 штук кирпичей.

Это количество умножим на вес кирпича, в результате чего получим вес всех стен в доме:

12307х302=39390 килограмм.

Зная, что 1 кубический метр кирпичей весит около 1800 килограмм, то будет легко рассчитать требуемое количество материала:

39390/1800=22 метров кубических.

Если знать цену 1 кубического метра кирпичей, то можно легко рассчитать общую стоимость строительства такой стены. Это поможет сэкономить на покупке лишнего материала.

Расчет толщины стен

Стены должны быть теплыми! Что такое теплые? Это по теплопроводности опережающие СНиП! Для начала нужно разобраться какими они должны быть в соответствии со СНиПом. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Первым делом возникает вопрос: "а сколько дней в году длиться отопительный сезон?", может нам вообще ничего отапливать не надо и живем мы в Индии... Однако суровые реальности подсказывают, что из 365 дней 202 температура воздуха ≤ 8 °C. Но это в моей Липецкой области, а в вашей наверняка другие цифры. Какие? На этот вопрос вам ответит СНиП 23-01-99. В нем ищем таблицу №1 в ней ищем 11 столбик и свой населенный пункт. Цифра на пересечении и есть количество дней где температура ниже 8 градусов.

Зачем все это было нужно? Для того чтобы открыть СНиП 23-02-2003, найти в нем формулу, и определить градусо-сутки отопительного периода. Величина показывает температурную разницу наружного и внутреннего воздуха, то есть "на сколько нагревать". Умноженную на количество этих суток, то есть "сколько суток нагревать"

Ну узнали... Толк-то от этого какой? А такой! На Данном этапе мы получаем какую-то цифру, в моем случае получилась 5050. По этой цифре, того же самого СНиПа в таблице 4 ищем чему равно нормируемое значение сопротивление теплопередаче стен (3-й столбик). Получается что-то между 2,8-3,5 путем интерполяции находим точное значение (если надо и интересно) или берем максимальное. У меня получилось 3,2°С/Вт.

Теперь, чтобы посчитать толщину стены, нам необходимо воспользоваться формулой R = s / λ (м2•°С/Вт). Где R - сопротивление теплопередаче, s - толщина стены (м), а λ - теплопроводность. Теперь представим, что мы решили построить свою стену из газосиликатных блоков, полностью. В моем случае это блоки Липецкого силикатного завода. Нужно узнать коэффициент теплопроводности. Для этого идем на сайт производителя вашего материала, находим свой материал и смотрим описания характеристик. В моем случае это блоки из ячеистого бетона и коэффициент теплопроводности равен 0,10-0,14. Возьмем 0,14 (влажность и все такое). По вышеуказанной формуле нам нужно найти S. S = R * λ, то есть S = 3,2 * 0,14 = 0,45 м.

Хорошая получилась стена. И дорогая. Наверное есть способ сэкономить... Что если мы возьмем блок толщиной 20 см и сделаем из него стену. Получим сопротивление теплопередачи у такой стены равное 1,43 (м2•°С/Вт), а в нашем регионе 3,2 (м2•°С/Вт). Маловато будет! А что если мы сделаем многослойную стену и снаружи стены используем пенопласт, а лучше минеральную вату, потому как они с примерно одинаковыми коэффициентами теплопроводности, но минвата экологически чище и не горит к томуже. Да и мышки ее как-то не жалуют. Нам осталось добрать теплопередачи... 3,2 - 1,43 = 1,77 (м2•°С/Вт). Теперь тут опять все просто. Так как стена у меня трехслойная и снаружи еще обложена кирпичом, то нужно подобрать утеплитель который лучше всего подходит для этого дела. Я выбрал ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС максимально обозначенная теплопроводность у него λ = 0,041 Вт/(м·К) по ней и посчитал, S = 1.77 * 0.041 = 0.072. У меня получилась стена из газосиликатного блока 20 см и 7 см каменной ваты. Согласитесь лучше чем 45 см газосиликата? А может плюнуть на все и сделать каркасник с утеплителем? Можно))) в Канаде и многих европейских странах все так и делают. Но мы то русские! Поэтому обложим все это хозяйство облицовочным кирпичом, и будет у нас красиво и практично! Почему мы в расчет не принимали облицовочный кирпич? Просто он не несет никаких энергосберегающих функций. Более того в нем необходимо сделать вентиляционные зазоры. Но это уже другая история.

В конечном итоге, решив, что требования СНиПов постоянно повышаются, я сделал утеплитель толщиной 10 см. Тем более, что стоило это не на много дороже.

Далее немного про паропроницаемость стен.

P.S.: Если в ручную считать немного лень, то вот тут я наваял калькулятор, который работает по этой формуле. Правда, он пока считает только однослойные стены.

 

требования, как правильно рассчитать, размеры для бассейнов, колодцев, подвалов, в каких случаях нужны железобетонные кольца

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:

Требования к толщине

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

  • на сжатие;
  • при изгибе;
  • на устойчивость.

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:

(М+П+С+В)×1,3

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:

δ = λ × R, где

  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 м2°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:

H = L /(p×w), где:

  • 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.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Конструкция сосуда под давлением, формулы и калькуляторы

Справочник по проектированию сосудов высокого давления Расчетная таблица конструкции теплообменника с плавающей головкой

Уравнение и калькулятор равномерной осевой нагрузки цилиндрического сосуда высокого давления. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Уравнение и калькулятор равномерной радиальной нагрузки цилиндрического сосуда высокого давления. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Цилиндрический сосуд высокого давления, равномерное внутреннее или внешнее давление, уравнение с концами и калькулятор. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Уравнение и калькулятор линейно изменяющегося радиального давления и прогиба цилиндра. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Уравнение и калькулятор для расчета напряжения и деформации цилиндра с использованием собственного веса.Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Напряжение и прогиб цилиндра Равномерное вращение, рад / сек вокруг центральной оси Уравнение и калькулятор. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Напряжение и прогиб цилиндра с усеченным конусом при равномерной нагрузке на горизонтальную проекцию; тангенциальная опора верхнего края.Уравнение и калькулятор.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Напряжение и прогиб конического цилиндра при равномерном вращении, ω рад / с, вокруг центральной оси Уравнение и калькулятор. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Напряжение и прогиб сферического цилиндра под действием равномерного внутреннего или внешнего давления, q сила на единицу площади; Уравнение поддержки тангенциальной кромки и калькулятор.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Напряжение и деформация сферического цилиндра, заполненного до глубины d жидкостью с плотностью d сила на единицу объема; Уравнение поддержки тангенциальной кромки и калькулятор.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Напряжение и деформация сферического цилиндра Собственная масса, δ сила / единицу объема; тангенциальная опора верхнего края Уравнение и калькулятор.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Напряжение и прогиб сферического цилиндра Только тангенциальная нагрузка; результирующая нагрузка = P Equation and Calculator.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений

Напряжение и прогиб сферического цилиндра Равномерная нагрузка, усилие на единицу площади; на горизонтальной проектируемой площади; тангенциальная опора верхнего края Уравнение и калькулятор.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Любая плавная фигура вращения, если R 2 меньше бесконечности. Равномерное внутреннее или внешнее давление, q сила / единицу площади; тангенциальная опора края Уравнение и калькулятор напряжений и прогибов.

пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций для мембранных напряжений и деформаций в тонкостенных сосудах высокого давления.

Любая плавная фигура вращения, если R 2 меньше бесконечности. Уравнение и калькулятор напряжений и прогибов.

Заполнен до глубины d жидкостью плотностью δ сила / единицу объема; тангенциальная кромочная опора. W = вес жидкости, находящейся на глубине y.

Любая плавная фигура вращения, если R 2 меньше бесконечности. Уравнение и калькулятор напряжений и прогибов.

Собственная масса, δ сила / ед. Объема; тангенциальная опора верхнего края. W = вес судна ниже уровня y.

Любая плавная фигура вращения, если R 2 меньше бесконечности. Уравнение и калькулятор напряжений и прогибов. Только тангенциальная нагрузка, результирующая нагрузка = P, Per. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Любая плавная фигура вращения, если R 2 меньше бесконечности. Уравнение и калькулятор напряжений и прогибов.Равномерная нагрузка, w сила / единицу площади, на горизонтальной проекционной площади; тангенциальная опора верхнего края Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Уравнение и калькулятор для расчета напряжения и прогиба тороидальной оболочки. Равномерное внутреннее или внешнее давление, q сила на единицу площади. Пер. Формулы Роркса для напряжений и деформаций

Плоский круговой калькулятор для расчетов и расчета электронных таблиц Excel

Калькулятор электронных таблиц per.Формулы напряжения и деформации Рорка, 5-е издание

Сводка и обзор правил ASME BPVC
Электронная таблица «Напряжение трубы из-за силы зажима»

В этой электронной таблице рассчитываются различные результирующие инженерные требования на каждый. Формулы Рорка для напряжений и деформаций, 7-е издание, Таблица 9.2 Случай 1, Руководство по проектированию сосудов под давлением, 3-е издание, ASME B31.1-2006

Температурные характеристики сосудов высокого давления для группы 1.1 Материалы пер. ASME B16.5 Трубные фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.2 согласно. ASME B16.5 Трубные фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.3 согласно. ASME B16.5 Трубные фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов высокого давления для группы 1.4 Материалы пер. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.5 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.7 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов высокого давления для группы 1.9 Материалы пер. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.10 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.11 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги
Температурные характеристики сосудов высокого давления для группы 1.13 материалов пер. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги
Температурные характеристики сосудов высокого давления для материалов группы 1.14 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов под давлением для материалов группы 1.15 согласно. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги.
Температурные характеристики сосудов высокого давления для группы 1.17 материалов пер. ASME B16.5 Трубы, фланцы и фланцевые фитинги

Кодекс ASME для сосудов под давлением Максимально допустимые значения напряжения
Сосуды высокого давления, максимально допустимые отклонения от круглой формы (круглости) при внешнем давлении
Сосуд под давлением по ASME - Уравнения и калькулятор давления и толщины стенок трубопроводов, барабанов и коллекторов
Уравнение и вычислитель давления для толщины труб сосуда высокого давления ASME
Тонкие цилиндрические оболочки: уравнения и калькулятор Код ASME для сосудов под давлением
Уравнения и калькулятор для толстых цилиндрических оболочек ASME РАЗДЕЛ VIII
Расчеты и конструкция внешнего сосуда высокого давления
Расход газа в атмосферу из сосуда высокого давления
Геометрическая схема Компоненты сосуда под давлением, внешние - сжимающие нагрузки
Правила проектирования вакуумных камер Требуется премиум-членство
Этот справочник по проектированию сосудов высокого давления подготовлен с целью составления формул, технические данные, методы проектирования и строительства доступны для проектировщики, деталировщики, монтажники и др., занимающиеся сосудами под давлением.Требуется премиум-членство
Уравнение и калькулятор напряжения цилиндрической оболочки
Таблица необходимой толщины корпуса сосуда под давлением № 1
Таблица необходимой толщины корпуса сосуда под давлением № 2
Толщина кольцевых оболочек при внутреннем давлении
Сосуд под давлением ASME, Раздел I: Уравнения и калькулятор для выпуклых головок
Толщина эллипсоидальной головки под внутренним давлением
Уравнение и вычислитель напряжения в швах фланцевых или выпуклых головных секций сосуда высокого давления
Калькулятор напряжения в длинном шве цилиндрической оболочки

Калькулятор расчета напряжения и давления конуса сосуда высокого давления
Уравнение и калькулятор напряжений в сферическом и полусферическом шве головки
Круглая плоская головка с уравнением внутреннего или внешнего давления и калькулятором
Круглая плоская головка, сваренная с помощью уравнения и калькулятора внутреннего или внешнего давления
Круглая плоская головка, сваренная с помощью уравнения и калькулятора внутреннего или внешнего давления
Конструкция с эллиптической головкой для сосуда высокого давления
Уравнение напряжения в эллипсоидальном шве головки и калькулятор
Вычислитель полусферического напора ASME для сосудов под давлением, раздел I
Калькулятор инструмента для проектирования фланцевых головок тарелок под давлением
Сосуд под давлением Torispherical Head Wall и калькулятор давления
Толщина продольно напряженных оболочек под внутренним давлением
Уравнение и калькулятор напряжения в шве конуса или конического сечения
Расчет продольного изгиба пластины частичного цилиндра

Окружное напряжение трубы под давлением (продольные соединения)
Продольное напряжение трубы сосуда под давлением (кольцевые соединения)
Опора юбки сосуда под давлением для калькулятора расчетной таблицы с вертикальной колонной
Калькулятор расчета конструкции подъемных проушин
Калькулятор расчета веса и площади сварного шва для двойного V, одинарного V, соединения V, подкладной ленты и веса и площади сварного шва с J-образной канавкой.
Табличка сосуда под давлением с фланцем с буртиком

Сосуд под давлением, уравнения продольного напряжения тонкой стенки

Сосуд под давлением, калькулятор продольного напряжения тонкой стенки

Калькулятор размеров и объема пропанового баллона (сосуда высокого давления)

Сосуд под давлением, уравнения напряжения обруча тонкой стенки

Сосуд под давлением, калькулятор напряжения в обруч тонкой стенки

Калькулятор расчета форсунок сосуда высокого давления

Калькулятор расчетных таблиц форсунок сосуда высокого давления, Расчет конструкции форсунки сосуда высокого давления согласно.УГ-37, Приложение 1-10, 1-7 и раздел 2.

Сопло для сосуда под давлением с инструментом Repad Design Tool per. ASME VIII-1
Допустимые типы конструкций сварных патрубков и других соединений с кожухами, головками и другими геометрическими формами сосудов высокого давления.
Расчеты внешнего давления в резервуаре высокого давления
Калькулятор расчета конструкции перегородки сосуда под давлением
Калькулятор веса стальных труб стандартного размера
Давление трубопровода Минимальная толщина стенки Уравнения и калькулятор ASME I и ASME-ANSI B31
Уравнения и калькулятор толщины стенок сосуда под давлением армирования и калькулятор ASME Сосуд под давлением, раздел VIII
Калькулятор веса стальных труб размера Xtra Strong (XS)
Калькулятор веса стальных труб Double Xtra Strong (XXS)
Коэффициент уменьшения сварных соединений сосудов под давлением и трубопроводов - Коэффициент уменьшения коррозии сварных соединений
Сосуды под давлением для испытаний гидростатическим давлением - Сосуды под давлением ASME
Калькулятор расчета сварных стыков балок
Сосуд под давлением типа AES
Калькулятор расчета конструкции резервуара для хранения пер.API 650
Калькулятор электронных таблиц для проектирования трубных листов пер. API 650
Сосуд под давлением Калькулятор расчетной таблицы конструкции фланца пер. ASME Раздел VIII Разд. 1 и 9-е издание TEMA
Калькулятор таблицы внутреннего и внешнего резервуара под давлением с цилиндрической оболочкой
Таблица эффективности сварных соединений Рекомендации
.

Расчет толщины головки

  • Вы здесь:
  • Главная
  • Расчет толщины головки

Расчет толщины головки

Головки представляют собой формованные стальные пластины для сосудов высокого давления и теплообменников. Головки обычно находятся на концах оборудования, сверху или снизу для вертикальных сосудов и слева и справа для горизонтальных сосудов.Для головок используются лишь несколько форм, которые оказались полезными. Если голова разрезана пополам по диаметру головы, формы будут следовать более или менее по эллипсу, см. Также рисунок ниже.

Расчет на прочность головок - один из часто выполняемых расчетов, поскольку большая часть оборудования состоит из одного или двух из них. Страница «Толщина головки» - это пример страницы для расчета толщины стенок головок, эллипсоидальных, торисферических, клопперовских и корббогеновых головок.Коды расчета - ASME, Голландские правила и EN Euronorm.

На рисунке ниже показаны размеры, использованные в расчетах. Расчет также требует, чтобы пользователь ввел значение напряжения в зависимости от материала. На странице расчета есть ссылка на страницу свойств материала, но значения на страницах материалов приведены только для справки и не должны использоваться в фактических расчетах.

Примечание: Без гарантии и для оценки только.Результаты должны быть проверены и утверждены квалифицированным инженером.

.

Расчет стеновых материалов


масштаб чертежа 1: 11.52345678910

Укажите тип стен

Тип 1
Тип 2

Указать размер в сантиметрах

Указать размеры стен
Ширина фронтальной стены X
Длина боковой стены Z
Коньковая высота фронтона Y
Высота стены (по углу) H

Высота боковой стенки конька F

Толщина стен T

С учетом окон и дверей

Ширина окна
Высота окна
Количество окон
Ширина двери
Высота двери
Количество дверей

Выберите материал стены
Кирпич

Одинарный 250х120х65 мм
Полуторный 250х120х88 мм
Двойной 250х120х103 мм

Размеры указаны в миллиметрах
Толщина горловины


Стенка из бетонных блоков

Размер укажите в сантиметрах
Длина
Высота
Ширина


Штанга

Размер укажите в сантиметрах
Толщина
Высота
Длина


Рамка

Размер указывать в сантиметрах
Толщина стоек
Ширина стойки
Расстояние между стойками

.Расчет толщины сосуда под давлением

- codecalculation.com 1 документация

Расчетные формулы

Требуемая минимальная толщина (UG-16)

Минимальная требуемая толщина любого компонента, удерживающего давление (без допуска на коррозию), составляет 1,5 мм в соответствии с положениями UG-16, т.е.

Толщина, МДРД и объем цилиндрических оболочек

Толщина

Требуемая толщина (\ (t_c \)) для выдерживания окружного напряжения, возникающего из-за внутреннего давления (\ (P_i \)), задается как:

Если \ (P_i \ leq 0.{\ frac {P_i} {SE}} - 1 \ right) \]

Требуемая толщина (\ (t_l \)) для выдерживания продольного напряжения, возникающего из-за внутреннего давления (\ (P_i \)), задается как:

Если \ (P_i \ leq 1.25SE \), используя UG-27 (2)

(4) \ [t_l = \ frac {P_iR} {2SE + 0.4P_i} \]

иначе, если \ (P_i> 1.25SE \), используя Приложение 1-2 (3)

(5) \ [t_l = R \ left (\ sqrt {Z} - 1 \ right) \]

где,

\ [Z = \ left (\ frac {P_i} {SE} + 1 \ right) \]

Толщина оболочки без учета припуска на коррозию (\ (t \)) является наибольшей из толщин среди \ (t_c \), \ (t_l \), \ (t_u \):

\ [t = max (t_c, t_l, t_u) \]

МДРД

MAWP для доступной толщины определяется для окружного напряжения (\ (MAWP_c \)) как:

Если \ (t \ leq \ frac {R} {2} \), используя UG-27 (1)

(6) \ [MAWP_c = \ frac {SEt} {R + 0.6t} \]

иначе, если \ (t> \ frac {R} {2} \), используя Приложение 1-2 (2)

(7) \ [MAWP_c = SElog_e \ left (\ frac {R + t} {R} \ right) \]

MAWP для доступной толщины определяется для продольного напряжения (\ (MAWP_l \)) как:

Если \ (t \ leq \ frac {R} {2} \), используя UG-27 (2)

(8) \ [MAWP_l = \ frac {2SEt} {R-0.4t} \]

иначе, если \ (t> \ frac {R} {2} \), используя Приложение 1-2 (4)

(9) \ [MAWP_l = SE \ left (Z-1 \ right) \]

где,

\ [Z = \ left (\ frac {R + t} {R} \ right) ^ 2 \]

MAWP оболочки (\ (MAWP \)) является самым низким из MAWP среди \ (MAWP_c \) и \ (MAWP_l \):

\ [MAWP = min (MAWP_c, MAWP_l) \]

Объем

Внутренний объем (\ (V \)) цилиндрической оболочки получается из следующего:

\ [V = \ pi R ^ 2 S \]

Объем стали (\ (V_m \)) для расчета веса получается из следующего:

\ [V_m = \ pi S (R_o ^ 2 -R ^ 2) \]

Толщина, МДРД и объем сферических оболочек

Толщина

Если \ (P_i \ leq 0.3 \ вправо) \]

Толщина, МДРД и объем эллипсоидальной головки

Для эллипсоидальной головки соотношение сторон (\ (\ beta \)) определяется как:

(14) \ [\ beta = \ frac {D} {2h} \]

где:

\ (h \) - внутренняя высота головы
\ (D \) - внутренний диаметр юбки головки

его можно использовать для определения внутренней высоты (\ (h \)) эллипсоида, когда известно соотношение сторон (\ (\ beta \)):

(15) \ [\ begin {split} h = \ frac {D} {2 \ beta} \\\ end {split} \]

Коэффициент (K) для эллипсоида получается как:

(16) \ [K = \ frac {1} {6} \ left [2 + \ beta ^ 2 \ right] \]

Толщина

Используя уравнение Приложение 1-4 (1) , толщина эллипсоидальной головки определяется как:

(17) \ [t = \ frac {P_iDK} {2SE - 0.2ч \ вправо) \]

где:

\ (R = \ frac {D} {2} \)
\ (R_o = R + t \)
\ (h_o = h + t \)

Толщина, МДРД и объем торисферической головки

Применяются следующие отношения:

Внешний диаметр \ (D_o = D + 2t \)
Внешний радиус коронки \ (L_o = L + t \)
Внешний радиус кулака \ (r_o = r + t \)

Коэффициент M для торсферической головки получается как:

\ [M = \ frac {1} {4} \ left (3 + \ sqrt {\ frac {L} {r}} \ right) \]

где:

\ (L \) - это внутренний радиус короны, как показано на рисунке выше.
\ (r \) - радиус поворотного кулака, как показано на рисунке выше

Толщина

Используя уравнение Приложение 1-4 (3) , толщина торосферической головки определяется как:

(18) \ [t = \ frac {P_iLM} {2SE - 0.{-1} \ left (\ frac {L -h} {L - r} \ right) \ right] \]

где:

\ (c = \ frac {D} {2} - r \)
\ (h = L - \ sqrt {(r + c - L) (r - c - L)} \)

Объем стали (\ (V_m \)) для расчета веса получается путем вычитания внутреннего объема торидома из внешнего объема торидома:

\ [V_m = V (D_o, L_o, r_o) - V (D, L, r) \]

Толщина, МДРД и объем полусферической головки

Применяются следующие отношения:

Внутренний радиус \ (R = \ frac {D} {2} \)
Внешний радиус \ (R_o = R + t \)

Толщина

Если \ (P_i \ leq 0.3 \ вправо) \]

Толщина, МДРД и объем конической головки

Применяются следующие отношения:

Внутренний радиус \ (R = \ frac {D} {2} \)
Внешний радиус \ (R_o = \ frac {D + 2t} {2} \)
Внутренняя высота \ (h = \ frac {D} {2 tan \ alpha} \)
Высота наружная \ (h_o = h + t \)

Толщина

Для угла полукруга \ (\ alpha \), не превышающего 30 градусов, толщина и MAWP рассчитываются по следующим формулам.

Толщина конической головки получается как:

(20) \ [t = \ frac {P_iD} {2cos \ alpha \ left (SE - 0.2ч \ вправо) \]

Толщина, МДРД и объем ториконической головки

Применяются следующие отношения:

внутренний диаметр конической части \ (D_i = D - 2r (1- cos \ alpha) \)
внутренний радиус короны \ (L = \ frac {D_i} {2cos \ alpha} \)

Толщина

Толщина суставной части (\ (t_ {knuckle} \)) может быть получена с помощью Приложения 1-4 (3), как указано в (18) выше.

Толщина конической части (\ (t_ {cone} \)) может быть получена с помощью Приложения 1-4 (5), как указано в (20).

Толщина торикона получается как:

\ [t = max (t_ {кулак}, t_ {конус}) \]

МДРД

МДРД суставной части (\ (MAWP_ {knuckle} \)) можно получить с помощью Приложения 1-4 (3), как указано в (19) выше.

МДРД конической части (\ (MAWP_ {cone} \)) можно получить, используя Приложение 1-4 (5), как указано в (21) выше.

MAWP ториконуса получается как минимум из двух.

\ [MAWP = min (MAWP_ {кулак}, MAWP_ {конус}) \]

Объем

В настоящее время программа оценивает объем ториконуса с конусом, поэтому применяются уравнения, приведенные в разделах с конической головкой.В будущем это может измениться за счет использования более точных соотношений.

Методика расчета

Оценка Shell

Шаг -1: : Определите неизвестные размеры корпуса сосуда по размерам, как указано.

Если пользователь указал внешний диаметр (\ (D_o \)) сосуда, то внутренний диаметр (\ (D \)) можно получить как:

\ [D = D_o - 2т_н \]

Если пользователь указал внутренний диаметр (\ (D \)) сосуда, то внешний диаметр (\ (D_o \)) можно получить как:

\ [D_o = D + 2t_n \]

Внутренний (\ (R \)) и внешний (\ (R_o \)) радиус оболочки можно определить как:

\ [\ begin {split} R & = \ frac {D} {2} \\ R_o & = \ frac {D_o} {2} \\\ end {split} \]

Шаг -2: Определите размеры в условиях коррозии.Размеры, используемые в формулах, следует учитывать после рассмотрения возможности удаления материала из-за коррозии. Это подразумевает добавление указанного припуска на коррозию к внутренним размерам, которые подвергаются воздействию жидкости, и вычитание припуска на коррозию из предоставленной номинальной толщины. Таким образом,

\ [\ begin {split} D_ {cor} & = D + 2ca \\ R_ {cor} & = R + ca \\ t_ {cor} & = t_n - ca \ end {split} \]

Шаг -3: На основе значения внутренней расчетной температуры найти и интерполировать допустимое напряжение указанного материала, как указано в ASME-II Часть D.

Шаг -4: Установите минимальную толщину любого компонента, необходимую для удовлетворения требований UG-16, как показано ниже.

\ [t_u = 1,5 мм \]

Шаг -5: Вычислите толщину оболочки на основе внутреннего расчетного давления, т.е. \ (t_c \) и \ (t_l \) для цилиндра и \ (t_ {sph} \) для сферы.

Для цилиндрической оболочки толщина (\ (t \)) должна быть максимальной среди \ (t_c \), \ (t_l \) и \ (t_u \), т.е.

\ [t = max (t_c, t_l, t_u) \]

Для сферической оболочки толщина (\ (t \)) должна быть максимальной среди \ (t_ {sph} \) и \ (t_u \) i.е.

\ [t = max (t_ {sph}, t_u) \]

Шаг -5: Рассчитайте требуемую толщину оболочки (\ (t_r \)) оболочки емкости после добавления припуска на коррозию, например:

\ [t_r = t + ca \]

Предоставленная толщина оболочки (\ (t_n \)) является адекватной, если предоставленная номинальная толщина превышает требуемую толщину (\ (t_r \)):

\ [t_n \ geq t_r \]

Шаг -6: Рассчитайте МДРД оболочки, используя расчетные формулы в качестве применимых для формы оболочки (цилиндрической или сферической) с размерами внутренней оболочки в условиях коррозии.Доступная толщина (\ (t_ {cor} \)) в условиях коррозии должна использоваться для расчета МДРД.

Оценка головы

Шаг -7: : Определите размеры головки.

Предполагается, что внутренний размер юбки головки такой же, как внутренний размер цилиндрической оболочки. Таким образом, \ (D_1 = D_2 = D \) и \ (R_1 = R_2 = \ frac {D} {2} \).

Внешний диаметр головки получается как:

\ [\ begin {split} D_ {o1} & = D_1 + 2t_ {n1} \\ D_ {o2} & = D_2 + 2t_ {n2} \\\ end {split} \]

Наружный радиус головки получается как:

\ [\ begin {split} R_ {o1} & = \ frac {D_ {o1}} {2} \\ R_ {o2} & = \ frac {D_ {o2}} {2} \\\ end {split} \]

Шаг -8: Определите размеры головки в условиях коррозии.

\ [\ begin {split} D_ {cor1} & = D_1 + 2ca \\ R_ {cor1} & = R_1 + ca \\ h_ {cor1} & = h_1 + ca \\ L_ {cor1} & = L_1 + ca \\ r_ {cor1} & = r_1 + ca \\ t_ {cor1} & = t_ {n1} - ca \\\ end {split} \]

Отношения для головы 2 идентичны приведенным выше.

Шаг -9: Рассчитайте толщину головки 1 (\ (t_ {h2} \)) и головки 2 (\ (t_ {h3} \)) для внутреннего расчетного давления на основе соответствующей формулы, применимой к форма головы. Расчетная толщина головки должна быть получена путем применения положений UG-16 для минимальной толщины i.е.

\ [\ begin {split} t_1 & = max (t_ {h2}, t_u) \\ t_2 & = max (t_ {h3}, t_u) \\\ end {split} \]

Шаг -10: Требуемая толщина головок (\ (t_ {r1} \) и \ (t_ {r2} \)) получается добавлением припуска на коррозию к расчетной толщине.

\ [\ begin {split} t_ {r1} & = t_1 + ca \\ t_ {r2} & = t_2 + ca \\\ end {split} \]

Предоставленная толщина головки (\ (t_ {n1} \) / \ (t_ {n2} \)) является адекватной, если она превышает требуемую толщину (\ (t_ {r1} \) / \ (t_ {r2} \) ):

\ [\ begin {split} t_ {n1} & \ geq t_ {r1} \\ t_ {n2} & \ geq t_ {r2} \\\ end {split} \]

Шаг -11: Рассчитайте MAWP напора-1 (\ (MAWP_1 \)) и напора-2 (\ (MAWP_2 \)), используя расчетные формулы в качестве применимых для формы головы (эллипсоидальной, торисферической, полусферической, конической или ториконической формы) с внутренними размерами головки в условиях коррозии.Доступная толщина (\ (t_ {cor1} \) / \ (t_ {cor2} \)) в условиях коррозии должна использоваться для расчета МДРД.

Общее МДРД и давление гидроиспытаний

Шаг -12: Определите общее МДРД судна, которое является наименьшим среди МДРД, определенным для корпуса и днищ.

\ [MAWP = min (MAWP_ {sh}, MAWP_1, MAWP_2) \]

Шаг -13: Определите требования к давлению гидроиспытаний в соответствии с положениями UG-99 (b).

\ [P_t = 1,3MAWP (\ frac {S_t} {S}) \]

где:

\ (S_t \) - допустимое напряжение материала при температурах гидроиспытаний.

Объемы и масса

Шаг -14: : Определите внутренний объем оболочки (\ (V_ {sh} \)), Head-1 (\ (V_ {1} \)) и Head-2 (\ (V_ {2}) \)) используя формулы, применимые к геометрии.

Объем сосуда (\ (V \)) получается как:

\ [V = V_ {sh} + V_ {1} + V_ {2} \]

Шаг -15: : Определите объем материала (объем стали) оболочки (\ (V_ {msh} \)), Head-1 (\ (V_ {m1} \)) и Head-2 (\ ( V_ {m2} \)), используя формулы, применимые к геометрии.Зная плотность стали (\ (\ rho_ {steel} \)), вес корпуса (\ (W_ {sh} \)), Head-1 (\ (W_ {1} \)) и Head-2 (\ (W_ {w2} \)) можно получить как:

\ [\ begin {split} W_ {sh} & = \ rho_ {steel} * V_ {msh} \\ W_ {1} & = \ rho_ {сталь} * V_ {m1} \\ W_ {2} & = \ rho_ {сталь} * V_ {m2} \\\ конец {раскол} \]

Заводская масса судна получается как:

\ [W = W_ {sh} + W_ {1} + W_ {2} \]

Зная вес наценки в процентах (\ (\ zeta \)) для дополнительных элементов, таких как опоры сосудов, форсунки и т. Д.общий заводской вес судна получается как:

\ [W_ {брутто} = W (1 + \ frac {\ zeta} {100}) \]

Зная плотность воды (\ (\ rho_ {water} \)), вес судна для гидроиспытаний (\ (W_t \)) получается как:

\ [W_t = W_ {брутто} + \ rho_ {вода} V \]

.

Смотрите также