Металлическая перемычка в кирпичной стене – Металлические перемычки в кирпичных стенах

Устройство металлических перемычек в стенах существующих зданий

1. Устройство проемов в кирпичных стенах

Работы по устройству проемов начинают с установки временных креплений. Борозды (штрабы) пробивают с двух сторон в месте установки перемычки поочередно. Высота и ширина борозд должна соответствовать высоте и ширине перемычки и иметь зазор порядка 40. 60 мм для плотной заклинки вновь подведенных элементов с существующей кладкой.

До монтажа стальных заменяющих балок из профильной стали (уголков, швеллеров) последние обворачивают сетками. При монтаже балок обеспечивается тщательное заполнение раствором марки не ниже М100 зазоров между кирпичной кладкой и устанавливаемой конструкцией. После заполнения раствором стальные балки стягивают болтами. Шаг стяжных болтов принимают не более 500 мм при пролетах не более 2400 мм и не более 800 мм при пролетах более 2400 мм. Расстояние от торцов профиля до стяжного болта принимается не менее 100 мм.

Рис. 14.14. Устройство нового проема в существующих стенах: 1 – швеллер, 2 – стяжные болты, 3 – раствор, 4 – стальная сетка, 5 – устраиваемый проем

Номер профиля швеллера стальных перемычек для конкретной ширины проема при различных толщинах стен указан в таблице. После монтажа элементов перемычки и твердения раствора осуществляется пробивка проемов под перемычками. Величина опорных зон для стальных перемычек из швеллеров при существующих или проектируемых проемах устанавливается согласно таблице.

2. Дефекты и повреждения сварных швов. Ух устранение. Усиление соединений со стыковыми швами.

Дефекты . 1.трещины;2.полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;3.твердые включения; 4.несплавления и непровары;5.нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;6.прочие дефекты.

За измеритель дефектов можно принять степень ослабления шва (отношение фактической и номинальной высоты шва, глубина подреза, отношение длины дефектного участка шва к полной и т.д.) ;

Наиболее часто дефекты и повреждения сварных швов встречаются в к-циях из кипящ. стали. Неполномерные швы с уменьш. по сравнению с проектом, высотой катетов снижают несущ. сп-ть узлов. Подрезы, кратеры, неравномерная высота шва повышают концентрацию напряжений и особенно опасны в случае эксплуатации при отрицательной температуре (в неотапливаемых зданиях) и при наличии динамических и вибрационных воздействий (например, подвесных кранов). При близком расположении швов в фасонках (ферм) создается поле растягивающих сварочных напряжений, что повышает опасность хрупкого разрушения. Низкое качество швов, выполненных вручную или полуавтоматом, создает дополнительную концентрацию напряжений. Глубина проплавления швов, даже выполненных автоматом, часто не превышает 0,5 высоты шва и по линии сопряжения стенки и пояса возникает непровар.

Устранение сварочных дефектов:Крупные трещины в швах ликвидируют путем их заварки. Предварительно сверлят сквозные отверстия на расстоянии 40—50 мм от каждого конца трещины, чтобы предупредить ее дальнейшее распространение. Затем пневматическим зубилом, газовым резаком для поверхностной резки или воздушно-дуговым резаком производят V- или Х-образную разделку трещины, зачищают ее кромки от шлака и заваривают обратно-ступенчатым способом (рис. 7). Иногда перед сваркой металл в конце трещины нагревают газовой горелкой до температуры 150—200° С с тем, чтобы шов и нагретые участки остывали одновременно. Это позволяет избежать появления остаточных напряжений на концах шва.Швы с внутренними мелкими трещинами, непроварами, газовыми и шлаковыми включениями полностью вырубают или выплавляют и заваривают вновь. Аналогичным образом поступают с пережженными участками.В сварных конструкциях, изготовленных из углеродистых сталей, применяют как выплавку, так и вырубку швов; в конструкциях же из легированных сталей швы можно только вырубать, так как при выплавке происходит изменение структуры и свойств основного металла. Неполномерность шва устраняют наплавкой дополнительных слоев, а подрезы заваривают тонкими валиковыми швами.Наплавы, натеки, а также чрезмерное усиление шва (лишний металл в сечении шва) удаляют пневматическим зубилом или абразивным инструментом.При перегреве металла выполняют соответствующую термическую обработку.

Усиление соединений со стыковыми швами.

Стыковые швы не усиливают, так как их высота определяется толщиной стыкуемых элементов и устройство валика шва, выступающего от поверхности элементов, может только ухудшить условия его работы из-за концентрации местных напряжений.

Стыковые соединения стержней, забракованные по результатам контроля, могут быть вырезаны или усилены. Вырезанное соединение следует заменить вставкой и заварить вновь. Допускается усиление некачественных сварных соединений накладками согласно схеме, приведенной на рис. 1 и рис. 2.

Рисунок 2. 1 — сварное соединение; 2 — стальная скоба; 3 — накладка;

Рисунок 1. 1 — сварной шов; 2 — накладка; 3 — дефект; 4 — протяженные сварные швы

Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические.

Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом).

Какие бывают перемычки?

Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток — нет завода — нет и перемычек.

Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее — нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя.

И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров).

Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого.

где Мр — расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке,

W — момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. «Металлические_конструкции» ) ;

R — расчетное сопротивление стали.

1/200 = Мн*L/(10EI) (2),

где Мн — нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки,

L — расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки;

Е — модуль упругости стали;

I — момент инерции перемычки;

1/200 — максимально допустимый прогиб.

Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом:

W = Mp/(1,12*R) — минимально допустимый момент сопротивления перемычки;

I = 200Мн*L/(10Е) — минимально допустимый момент инерции.

Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов.

Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м 3 ) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим момент по формуле

М = qL 2 /8, где L — расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см.

Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см;

Мр = 1,1*65 = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см 3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см 4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см 3 > 0,5*2,76 см 3. I = 11,2 см 4 > 0,5*7,85 см 4.

Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 250 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м 2 ), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м 3 ), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м 2. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м 3 ) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки:

q = (0,3 + 0,1*1,8)*1*3,6/2 = 0,9 т/м.

Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м.

Определим момент по формуле М = qL 2 /8, где L — расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см.

Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см;

Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см 3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см 4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см 3 > 0,5*45 см 3. I = 174 см 4 > 0,5*193 см 4 ). >

И напоследок, цитата из СНиП «Каменные и армокаменные конструкции» (для тех, кто подходит к вопросу подбота перемычек более тщательно) — металлических перемычек она тоже касается:

Еще полезные статьи:

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Комментарии

Согласно требованиям действующих норм, при устройстве в существующей каменной стене нового проема шириной более 600 мм над ним должна быть установлена перемычка, тип и конструкция которой назначаются в рамках индивидуально разработанного проектного решения.

Самым распространенным способом усиления проемов в каменных стенах является устройство металлической перемычки, состоящих из двух прокатных швеллеров, которые устанавливаются над проемом (с двух сторон, в заранее подготовленные борозды) и соединяются между собой при помощи анкерных шпилек с затянутыми гайками на концах. Данный способ усиления реализуется по типовому конструктивному решению, принципиальные схемы которого приведены на Рис. 2, 3.

При разработке проекта усиления пробиваемого или расширяемого проемов значительная часть рабочего времени конструктора уходит на выполнение простых, но достаточно трудоемких расчетно-вычислительных операций, связанных с подбором оптимального сечения несущих металлических балок проектируемой перемычки (выполнение расчетов по I и II группам предельных состояний).

Представленные ниже таблицы позволяют значительно упростить и ускорить процесс конструирования металлических перемычек, а также минимизировать возможность появления ошибок, которых так сложно избежать при выполнении расчетов вручную.

Методика подбора перемычек по таблицам

Перед тем, как начать пользоваться приведенными ниже таблицами необходимо определить тип проектируемой перемычки в зависимости от характера ее статической работы и схемы нагружения. По данному классификационному признаку все перемычки, устраиваемые в каменных стенах, можно разделить на две большие группы:

несущие и ненесущие .

Несущие перемычки воспринимают два вида эксплуатационных нагрузок: давление от веса кирпичной кладки, расположенной над усиляемым проемом, и нагрузку от междуэтажных перекрытий. Ненесущие перемычки воспринимают только вес вышележащей кладки стен. Чтобы определить к какому из двух типов относится проектируемая перемычка достаточно взглянуть на Рис.1.

Рис.1. Схемы несущей и ненесущей перемычек в кирпичных стенах

Таким образом, нагрузка на перемычки от перекрытий не учитывается, если они расположены выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки.

Подбор несущих элементов металлических перемычек (швеллеров) производится в соответствии со схемами, представленными на Рис.2-4, по двум известным параметрам: ширине проектируемого проема (B) и толщине стены.

Рис.2. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема менее 2 м

Рис.3. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема более 2 м

Рис.4. Поперечный разрез 1-1 (к схемам на Рис.2,3)

Таблицы подбора металлических перемычек

(для увеличения изображения кликните по нему)

Таблица 1. Подбор перемычек для стен толщиной 250 мм

Таблица 2. Подбор перемычек для стен толщиной 380 мм

Таблица 3. Подбор перемычек для стен толщиной 510 мм

Таблица 4. Подбор перемычек для стен толщиной 640 мм

Металлические элементы перемычек (прокатные балки) рассчитаны на восприятие давления от вышележащих стен, величина которого эквивалентна весу столба кладки высотой, равной 1/3 пролета перемычки. Несущие перемычки, кроме того, рассчитаны еще и на равномерно-распределенную погонную нагрузку от перекрытий величиной q=4,4 т/пог.м. Для несущих перемычек, устраиваемых в стенах толщиной 250 мм (кладка в 1 кирпич), расчетная погонная нагрузка от перекрытий принята равной q=2,2 т/пог.м.

Для проемов шириной более 3 м и нагрузках, отличающихся от указанных выше, сечение элементов перемычек принимать по расчету.

Похожие статьи

Источники: http://www.studfiles.ru/preview/4306357/page:17/, http://svoydom.net.ua/ustrojstvo-metallicheskoj-peremychki.html, http://probuild-info.ru/usilenie-proemov-v-kirpichnyih-stenah-tablitsyi-podbora-peremyichek/

lor-zrs.ru

Устройство металлических перемычек в стенах существующих зданий

1. Устройство проемов в кирпичных стенах

Работы по устройству проемов начинают с установки временных креплений. Борозды (штрабы) пробивают с двух сторон в месте установки перемычки поочередно. Высота и ширина борозд должна соответствовать высоте и ширине перемычки и иметь зазор порядка 40. 60 мм для плотной заклинки вновь подведенных элементов с существующей кладкой.

До монтажа стальных заменяющих балок из профильной стали (уголков, швеллеров) последние обворачивают сетками. При монтаже балок обеспечивается тщательное заполнение раствором марки не ниже М100 зазоров между кирпичной кладкой и устанавливаемой конструкцией. После заполнения раствором стальные балки стягивают болтами. Шаг стяжных болтов принимают не более 500 мм при пролетах не более 2400 мм и не более 800 мм при пролетах более 2400 мм. Расстояние от торцов профиля до стяжного болта принимается не менее 100 мм.

Рис. 14.14. Устройство нового проема в существующих стенах: 1 – швеллер, 2 – стяжные болты, 3 – раствор, 4 – стальная сетка, 5 – устраиваемый проем

Номер профиля швеллера стальных перемычек для конкретной ширины проема при различных толщинах стен указан в таблице. После монтажа элементов перемычки и твердения раствора осуществляется пробивка проемов под перемычками. Величина опорных зон для стальных перемычек из швеллеров при существующих или проектируемых проемах устанавливается согласно таблице.

2. Дефекты и повреждения сварных швов. Ух устранение. Усиление соединений со стыковыми швами.

Дефекты . 1.трещины;2.полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;3.твердые включения; 4.несплавления и непровары;5.нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;6.прочие дефекты.

За измеритель дефектов можно принять степень ослабления шва (отношение фактической и номинальной высоты шва, глубина подреза, отношение длины дефектного участка шва к полной и т.д.) ;

Наиболее часто дефекты и повреждения сварных швов встречаются в к-циях из кипящ. стали. Неполномерные швы с уменьш. по сравнению с проектом, высотой катетов снижают несущ. сп-ть узлов. Подрезы, кратеры, неравномерная высота шва повышают концентрацию напряжений и особенно опасны в случае эксплуатации при отрицательной температуре (в неотапливаемых зданиях) и при наличии динамических и вибрационных воздействий (например, подвесных кранов). При близком расположении швов в фасонках (ферм) создается поле растягивающих сварочных напряжений, что повышает опасность хрупкого разрушения. Низкое качество швов, выполненных вручную или полуавтоматом, создает дополнительную концентрацию напряжений. Глубина проплавления швов, даже выполненных автоматом, часто не превышает 0,5 высоты шва и по линии сопряжения стенки и пояса возникает непровар.

Устранение сварочных дефектов:Крупные трещины в швах ликвидируют путем их заварки. Предварительно сверлят сквозные отверстия на расстоянии 40—50 мм от каждого конца трещины, чтобы предупредить ее дальнейшее распространение. Затем пневматическим зубилом, газовым резаком для поверхностной резки или воздушно-дуговым резаком производят V- или Х-образную разделку трещины, зачищают ее кромки от шлака и заваривают обратно-ступенчатым способом (рис. 7). Иногда перед сваркой металл в конце трещины нагревают газовой горелкой до температуры 150—200° С с тем, чтобы шов и нагретые участки остывали одновременно. Это позволяет избежать появления остаточных напряжений на концах шва.Швы с внутренними мелкими трещинами, непроварами, газовыми и шлаковыми включениями полностью вырубают или выплавляют и заваривают вновь. Аналогичным образом поступают с пережженными участками.В сварных конструкциях, изготовленных из углеродистых сталей, применяют как выплавку, так и вырубку швов; в конструкциях же из легированных сталей швы можно только вырубать, так как при выплавке происходит изменение структуры и свойств основного металла. Неполномерность шва устраняют наплавкой дополнительных слоев, а подрезы заваривают тонкими валиковыми швами.Наплавы, натеки, а также чрезмерное усиление шва (лишний металл в сечении шва) удаляют пневматическим зубилом или абразивным инструментом.При перегреве металла выполняют соответствующую термическую обработку.

Усиление соединений со стыковыми швами.

Стыковые швы не усиливают, так как их высота определяется толщиной стыкуемых элементов и устройство валика шва, выступающего от поверхности элементов, может только ухудшить условия его работы из-за концентрации местных напряжений.

Стыковые соединения стержней, забракованные по результатам контроля, могут быть вырезаны или усилены. Вырезанное соединение следует заменить вставкой и заварить вновь. Допускается усиление некачественных сварных соединений накладками согласно схеме, приведенной на рис. 1 и рис. 2.

Рисунок 2. 1 – сварное соединение; 2 – стальная скоба; 3 – накладка;

Рисунок 1. 1 – сварной шов; 2 – накладка; 3 – дефект; 4 – протяженные сварные швы

Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические.

Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом).

Какие бывают перемычки?

Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток – нет завода – нет и перемычек.

Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее – нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя.

И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров).

Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого.

где Мр – расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке,

W – момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. “Металлические_конструкции” ) ;

R – расчетное сопротивление стали.

1/200 = Мн*L/(10EI) (2),

где Мн – нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки,

L – расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки;

Е – модуль упругости стали;

I – момент инерции перемычки;

1/200 – максимально допустимый прогиб.

Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом:

W = Mp/(1,12*R) – минимально допустимый момент сопротивления перемычки;

I = 200Мн*L/(10Е) – минимально допустимый момент инерции.

Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов.

Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м 3 ) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим момент по формуле

М = qL 2 /8, где L – расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см.

Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см;

Мр = 1,1*65 = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см 3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см 4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см 3 > 0,5*2,76 см 3. I = 11,2 см 4 > 0,5*7,85 см 4.

Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 250 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м 2 ), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м 3 ), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м 2. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м 3 ) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки:

q = (0,3 + 0,1*1,8)*1*3,6/2 = 0,9 т/м.

Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м.

Определим момент по формуле М = qL 2 /8, где L – расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см.

Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см;

Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см 3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см 4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см 3 > 0,5*45 см 3. I = 174 см 4 > 0,5*193 см 4 ). >

И напоследок, цитата из СНиП “Каменные и армокаменные конструкции” (для тех, кто подходит к вопросу подбота перемычек более тщательно) – металлических перемычек она тоже касается:

Еще полезные статьи:

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел “БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ”.

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. Комментарии в этой статье я закрываю. Если есть замечания к содержанию статьи, пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Комментарии

Согласно требованиям действующих норм, при устройстве в существующей каменной стене нового проема шириной более 600 мм над ним должна быть установлена перемычка, тип и конструкция которой назначаются в рамках индивидуально разработанного проектного решения.

Самым распространенным способом усиления проемов в каменных стенах является устройство металлической перемычки, состоящих из двух прокатных швеллеров, которые устанавливаются над проемом (с двух сторон, в заранее подготовленные борозды) и соединяются между собой при помощи анкерных шпилек с затянутыми гайками на концах. Данный способ усиления реализуется по типовому конструктивному решению, принципиальные схемы которого приведены на Рис. 2, 3.

При разработке проекта усиления пробиваемого или расширяемого проемов значительная часть рабочего времени конструктора уходит на выполнение простых, но достаточно трудоемких расчетно-вычислительных операций, связанных с подбором оптимального сечения несущих металлических балок проектируемой перемычки (выполнение расчетов по I и II группам предельных состояний).

Представленные ниже таблицы позволяют значительно упростить и ускорить процесс конструирования металлических перемычек, а также минимизировать возможность появления ошибок, которых так сложно избежать при выполнении расчетов вручную.

Методика подбора перемычек по таблицам

Перед тем, как начать пользоваться приведенными ниже таблицами необходимо определить тип проектируемой перемычки в зависимости от характера ее статической работы и схемы нагружения. По данному классификационному признаку все перемычки, устраиваемые в каменных стенах, можно разделить на две большие группы: несущие и ненесущие .

Несущие перемычки воспринимают два вида эксплуатационных нагрузок: давление от веса кирпичной кладки, расположенной над усиляемым проемом, и нагрузку от междуэтажных перекрытий. Ненесущие перемычки воспринимают только вес вышележащей кладки стен. Чтобы определить к какому из двух типов относится проектируемая перемычка достаточно взглянуть на Рис.1.

Рис.1. Схемы несущей и ненесущей перемычек в кирпичных стенах

Таким образом, нагрузка на перемычки от перекрытий не учитывается, если они расположены выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки.

Подбор несущих элементов металлических перемычек (швеллеров) производится в соответствии со схемами, представленными на Рис.2-4, по двум известным параметрам: ширине проектируемого проема (B) и толщине стены.

Рис.2. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема менее 2 м

Рис.3. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема более 2 м

Рис.4. Поперечный разрез 1-1 (к схемам на Рис.2,3)

Таблицы подбора металлических перемычек

(для увеличения изображения кликните по нему)

Таблица 1. Подбор перемычек для стен толщиной 250 мм

Таблица 2. Подбор перемычек для стен толщиной 380 мм

Таблица 3. Подбор перемычек для стен толщиной 510 мм

Таблица 4. Подбор перемычек для стен толщиной 640 мм

Металлические элементы перемычек (прокатные балки) рассчитаны на восприятие давления от вышележащих стен, величина которого эквивалентна весу столба кладки высотой, равной 1/3 пролета перемычки. Несущие перемычки, кроме того, рассчитаны еще и на равномерно-распределенную погонную нагрузку от перекрытий величиной q=4,4 т/пог.м. Для несущих перемычек, устраиваемых в стенах толщиной 250 мм (кладка в 1 кирпич), расчетная погонная нагрузка от перекрытий принята равной q=2,2 т/пог.м.

Для проемов шириной более 3 м и нагрузках, отличающихся от указанных выше, сечение элементов перемычек принимать по расчету.

Похожие статьи

Источники: http://www.studfiles.ru/preview/4306357/page:17/, http://svoydom.net.ua/ustrojstvo-metallicheskoj-peremychki.html, http://probuild-info.ru/usilenie-proemov-v-kirpichnyih-stenah-tablitsyi-podbora-peremyichek/

kirpich-sbm.ru

Усиление проемов в кирпичных стенах. Таблицы подбора перемычек

Согласно требованиям действующих норм, при устройстве в существующей каменной стене нового проема шириной более 600 мм над ним должна быть установлена перемычка, тип и конструкция которой назначаются в рамках индивидуально разработанного проектного решения.

Самым распространенным способом усиления проемов в каменных стенах является устройство металлической перемычки, состоящих из двух прокатных швеллеров, которые устанавливаются над проемом (с двух сторон, в заранее подготовленные борозды) и соединяются между собой при помощи анкерных шпилек с затянутыми гайками на концах. Данный способ усиления реализуется по типовому конструктивному решению, принципиальные схемы которого приведены на Рис. 2, 3.

При разработке проекта усиления пробиваемого или расширяемого проемов значительная часть рабочего времени конструктора уходит на выполнение простых, но достаточно трудоемких расчетно-вычислительных операций, связанных с подбором оптимального сечения несущих металлических балок проектируемой перемычки (выполнение расчетов по I и II группам предельных состояний).

Представленные ниже таблицы позволяют значительно упростить и ускорить процесс конструирования металлических перемычек, а также минимизировать возможность появления ошибок, которых так сложно избежать при выполнении расчетов вручную.

Методика подбора перемычек по таблицам

Перед тем, как начать пользоваться приведенными ниже таблицами необходимо определить тип проектируемой перемычки в зависимости от характера ее статической работы и схемы нагружения. По данному классификационному признаку все перемычки, устраиваемые в каменных стенах, можно разделить на две большие группы: несущие и ненесущие.

Несущие перемычки воспринимают два вида эксплуатационных нагрузок: давление от веса кирпичной кладки, расположенной над усиляемым проемом, и нагрузку от междуэтажных перекрытий. Ненесущие перемычки воспринимают только вес вышележащей кладки стен. Чтобы определить к какому из двух типов относится проектируемая перемычка достаточно взглянуть на Рис.1.

Рис.1. Схемы несущей и ненесущей перемычек в кирпичных стенах

Таким образом, нагрузка на перемычки от перекрытий не учитывается, если они расположены выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки.

Подбор несущих элементов металлических перемычек (швеллеров) производится в соответствии со схемами, представленными на Рис.2-4, по двум известным параметрам: ширине проектируемого проема (B) и толщине стены.

Рис.2. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема менее 2 м

Рис.3. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема более 2 м

Рис.4. Поперечный разрез 1-1 (к схемам на Рис.2,3)


 

Таблицы подбора металлических перемычек

(для увеличения изображения кликните по нему)

Таблица 1. Подбор перемычек для стен толщиной 250 мм

Таблица 2. Подбор перемычек для стен толщиной 380 мм

Таблица 3. Подбор перемычек для стен толщиной 510 мм

Таблица 4. Подбор перемычек для стен толщиной 640 мм

Металлические элементы перемычек (прокатные балки) рассчитаны на восприятие давления от вышележащих стен, величина которого эквивалентна весу столба кладки высотой, равной 1/3 пролета перемычки. Несущие перемычки, кроме того, рассчитаны еще и на равномерно-распределенную погонную нагрузку от перекрытий величиной q=4,4 т/пог.м. Для несущих перемычек, устраиваемых в стенах толщиной 250 мм (кладка в 1 кирпич), расчетная погонная нагрузка от перекрытий принята равной q=2,2 т/пог.м.

Для проемов шириной более 3 м и нагрузках, отличающихся от указанных выше, сечение элементов перемычек принимать по расчету.

probuild-info.ru

Устройство перемычек в кирпичных стенах по всем праввилам

Клиновая перемычка, как оригинальный архитектурный элемент

Перемычкой называют конструктивный элемент стены, который позволяет не только перекрыть проём будущей двери или окна, но и будет нести определённые нагрузки. Как минимум, это вес кладки, возводимой над верхней границей проёма, но при опирании на стену плит перекрытия, нагрузки многократно усиливаются.

Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при  самостоятельном возведении кладки.

Перемычки сборные из бетона

Так как перемычка из кирпича является довольно сложным с конструктивной точки зрения архитектурным элементом, правильно сделать её своими руками у новичка вряд ли сразу получится. Их устраивают только над проёмами, не превышающими двухметровую ширину, и на стенах, которые не несут нагрузок от перекрытий — ведь по прочности на изгиб они не могут составить конкуренцию перемычкам железобетонным. Поэтому в частном строительстве практически повсеместно, даже на нешироких проёмах, используют именно их.

Опирание перемычки на кирпичную кладку

В ассортименте большинства заводов ЖБИ, есть перемычки для кирпичных стен, изготавливаемые по стандарту 948, действующему с 1984 года. Данный ГОСТ регламентирует изготовление из тяжёлого бетона перемычек, специально предназначенных для зданий из кирпича – и не только жилых, но и любого другого назначения.

Их так же можно использовать для установки в проёмы стен, возводимых из камней природного и искусственного происхождения. К категории искусственных камней, относится, собственно, и сам кирпич — а ещё, всевозможные мелкоформатные блоки из зольного или автоклавного бетона.

Типы и параметры

Существует четыре типа перемычек для таких стен, и различаются они по форме и размерам. Для наглядности представим скомпонованную в виде таблицы информацию о том, как они выглядят, и в каких ситуациях применяются.

Внешний вид изделия Назначение, размеры
Перемычка брускового типа (ПБ) Данный вид перемычек напоминает по форме деревянный брус. Его сечение может быть квадратным, но если оно прямоугольное, то высота больше, чем ширина – например: b-120 мм, h-220 мм. То есть, в проектном положении брусок должен стоять на ребре.Единственный вариант, где размер b больше, чем h – это 120*65 мм. Но он используется только на ненесущих стенах. Вариаций длины очень много: начиная от 1030 мм, и заканчивая 5960 мм.

Максимальная ширина перемычек типа ПБ составляет 250 мм – а значит, их применяют только в тех случаях, когда толщина стен не превышает длину одного кирпича.

 

Плитный вариант перемычки (ПП) Перемычки данного типа предназначены для стен, толщина которых начинается от 1½ кирпича. Они всегда монтируются плашмя, и соответственно, их ширина больше высоты.А вообще, по ширине тут всего 2 варианта: 380 мм и 510 мм. Высота может быть 65; 140 и 220 мм. Максимальная длина – 2980 мм.
Перемычка балочного типа (ПГ) Здесь мы видим, что в отличие от двух предыдущих вариантов, сечение у перемычки-балки не прямоугольное, а ступенчатое. Выступающая полка нужна для того, чтобы на неё могла опираться плита перекрытия.Общая ширина в сечении составляет 250; 380 либо 510 мм – по толщине кирпичных стен. Высота перемычки и высота полки, так же, как и их пропорции, значительно варьируются. Длина изделия минимум 1550 мм, максимум 5950 мм.
Сечение фасадной перемычки (ПФ) По конфигурации, перемычка фасадного типа очень похожа на ПГ. Разница между ними состоит только в том, что на её торцах полка имеет выемки. На чертеже – вид сверху и с торца.На нём видно, что полка короче самого изделия с каждой стороны на величину «a».Такая перемычка, смонтированная на стену, просматривается с фасада – отсюда и название. Укороченная полка нужна для того, чтобы, чтобы можно было перекрыть проём с четвертью.

Обратите внимание! Брусковые и плитные перемычки взаимозаменяемы. Там, где, к примеру, нужна одна плита 2ПП17-5, размер которой составляет 380*140*1680 мм, можно использовать три бруска 2ПБ17-2. Они имеют такую же высоту и длину, отличается только ширина: 120 мм. Конечно, цена одного более крупного изделия ниже, чем суммарная стоимость трёх штук меньшего размера. Но ситуации бывают всякие – например: нет в наличии нужных перемычек плитного типа.

Нюансы устройства бетонных перемычек

Технология монтажа сборных ЖБ изделий предельно проста, а потому такие перемычки над окнами можно увидеть гораздо чаще, чем любые другие. Для их укладки в стене должен быть предусмотрен уступ шириной не менее 25 см с каждой стороны проёма. То есть, перемычка по длине всегда должна превышать его ширину на полметра.

Всё что нужно для монтажа, так это автокран, который поднимет бетонный брус или плиту, и опустит на опорную пяту в стене. На ней, как и при кладке кирпича, перед установкой перемычки расстилается раствор. Горизонтальность положения конструкции выверяется уровнем по нижней грани.

Устройство монолитной перемычки

Иногда сборный вариант не получается подобрать по ширине проёма, а для стен в 2,5 кирпича, готовые бетонные перемычки и вовсе не выпускают. В таких случаях, над проёмами устанавливают опалубку, вяжут из арматуры каркас, и заливают перемычки монолитным способом. Как это выглядит, хорошо видно на представленном выше примере. Здесь показана обычная съёмная опалубка, но есть и другие варианты.

Лотковый керамзитобетонный блок для устройства перемычки

Например, для заливки монолитной перемычки можно использовать бетонные или керамические U-блоки, которые используют в качестве несъёмной опалубки. Они по всем параметрам соответствуют обычной перемычке, но имеют полость, в которой укладывается арматура и осуществляется заливка бетона.

Перемычки из металла

Иногда бывает гораздо проще и дешевле установить не железобетонную перемычку, а металлическую. Например, если это дверной проём, или окно небольшой ширины. Когда стены не толстые, или это просто кирпичная облицовка, одного или двух швеллеров, либо уголков с широкой полкой, бывает более чем достаточно.

Стальные перемычки в кирпичной кладке

Взять, допустим, каркасно-кирпичный дом, который мы видим на фото сверху. Здесь кладка не несёт нагрузок от веса здания — они приходятся на каркас, ячейки которого и заполняет кирпич.

Здесь железобетонная перемычка вообще ни к чему, а выкладывать их из кирпича в многоэтажном доме, точно никто не будет. Это занимает слишком много времени, и к тому же, требует привлечения каменщиков с более высокой квалификацией.

Перемычка из уголка в лицевой кладке

Достоинство перемычек из металлопроката заключается в том, что они имеют малый вес, стоимость, и всегда можно отрезать такую длину, какую надо. И ещё: перекрыть металлопрокатом проём можно в таких случаях, когда никакую другую перемычку установить невозможно. Например: в стене эксплуатирующегося здания вырезается новый, или расширяется старый проём.

Усиление проёма двутавровыми перемычками

Важно! Заострим ваше внимание на том, что металлические перемычки не устраивают в стенах, на которые опираются плитные перекрытия. Там должны быть только железобетонные конструкции. В остальном, перемычки в кирпичных стенах, изготовленные из металлопроката — это очень удобное и практичное решение.

Подпорка для металлических перемычек

Так как металл имеет свойство изгибаться под большой нагрузкой, а кладка, которая будет над простенком, весьма тяжёлая, для перемычек устраивают подпорки. Опорные стойки и убирают, когда раствор наберёт полную прочность, и кладка сама может нести собственный вес.

Подбор металлопроката под перемычки, в проектах осуществляется на основе расчёта, ну а частники, работающие «на глазок», должны помнить, что запас прочности никогда не помешает.

Перемычки из кирпича

Перемычки кирпичные являются не только конструктивным, но и интересным архитектурным элементом здания. Нами было уже сказано, что их можно применять только там, где нет опирания плит перекрытия. Что касается проёмов шириной более двух метров, на которых перемычки из кирпича обычно не делают, то тут есть отличный выход из ситуации.

Консоли навесные с хомутами

Не так давно на отечественном рынке стройматериалов появились металлические консоли для устройства кирпичных перемычек. Как они выглядят, вы можете видеть на фото сверху. Консоли обычно используют при облицовке здания кирпичом.

Их монтируют к основной стене по верху проёма, а между собой соединяют полкой. С неё свисают хомуты, которые закладываются в вертикальные швы между кирпичами, и фактически армируют всю конструкцию. Консоли увеличивают прочность перемычки, и принимают на себя вес вышележащей кладки, что позволяет перекрыть и проём любой ширины.

Широкий проём, перекрытый кирпичом по навесным консолям

Это пока ещё новая технология, и думаем, что в маленьких городах и населённых пунктах, такие консоли не всегда найдёшь. Поэтому традиционные варианты устройства кирпичных перемычек пока ещё никто не отменял.

Конструкции кирпичных перемычек

Существует всего четыре варианта кирпичных перемычек, отличающихся по форме. Среди них рядовые и арочные перемычки, среди которых различают клинчатые, лучковые и сводчатые. Возведение рядовых и арочных конструкций имеет принципиальные различия.

Основные виды перемычек из кирпича: 1-рядовая, 2-клинчатая, 3-лучковая, 4-сводчатая
Особенности рядовых перемычек

Самые простые конструктивно — это перемычки рядовые. Они выкладываются из одинарного полнотелого кирпича — иногда высотой в пять-шесть горизонтальных рядов. Для устройства такой перемычки требуется соорудить опалубку, подпираемую временными стойками.

Рядовая перемычка на узком проёме

Выглядит это примерно так. На дно опалубки выкладывают слой раствора и утапливают в нём три арматурины диаметром 6 мм. Длина стержней должна быть такой, чтобы была возможность оставить свободные концы. Это нужно для того, чтобы ими можно было обогнуть ближайшие кирпичи в проёме.

Обустройство рядовой перемычки в опалубке

Как и в случае с навесными консолями, для этого можно приобрести готовую систему армирования перемычек. Состоит она из рамок, арматурных прутов и соединительных деталей с треугольными зубьями, загнутыми под 45 градусов. Они расположены в шахматном порядке, что даёт возможность качественно зафиксировать пруток.

Система армирования перемычек BAUT

Сама арматура оцинкована, что исключает возможность коррозии металла. Рамки предназначаются для того, чтобы можно было по своему усмотрению расширить армируемую площадь — это уже зависит от толщины стеновой кладки.

Кирпичные арки в проёме

Данный вид перемычек интересен уже тем, что выкладывают их из кирпича, имеющего форму клина. То есть, в сечении он представляет собой не прямоугольник, а трапецию. Как он выглядит, и какие имеет размеры, можно видеть на представленном фото.

Особых размерных вариаций тут нет — бывает только, что ширина более узкой стороны составляет не 45, а 55 мм. Как видите, клиновой кирпич отличается от кирпича обычного практически по всем параметрам.

Форма и размеры клинового кирпича

Выкладывают его тоже по опалубке — только это не прямая конструкция, а криволинейный шаблон, благодаря которому перемычка примет заданную форму. Кирпичи укладывают по разметке, на узкий торец. Разметка по шаблону делается для того, чтобы рассчитать количество клинышков так, чтобы их получилось нечётное количество.

Круглая арка над окном

Естественно, при этом нужно учитывать толщину швов. Они получаются разной толщины: снизу 0,5 см, сверху 2,5 см. Укладку кирпичей начинают от краёв перемычки к центру, с небольшим наклоном для создания распора. Благодаря клиновидной форме кирпича, из него очень удобно выкладывать арки различного типа.

Так как при их выкладке кирпич располагается вертикально, то ряды в кладке считают не как обычно, а по горизонтали. Нечётное количество элементов нужно для симметрии: по бокам одинаковые дуги – и один центральный (замковый) клин.

Арочные перемычки, вкупе с соответствующим обрамлением, необыкновенно украшают фасад

Очень важно, чтобы при ведении кладки швы заполнялись полностью, а иначе в перемычке может произойти сдвиг элементов, что сильно снизит прочность конструкции. Напоследок заметим, что для качественного возведения кирпичных перемычек нужна не просто инструкция в теории, а хороший мастер-класс.

iz-kirpicha.su

Как подобрать перемычки в кирпичных стенах

В кирпичной кладке над оконными и дверными проемами необходимо укладывать перемычки — обычно это железобетонные элементы заводского изготовления по типовой серии 1.038.1-1 или в случае больших пролетов — по серии 1.225-2. Также, если нет возможности купить готовые перемычки, можно в условиях стройки выполнить армированные монолитные железобетонные перемычки или балки из металлических элементов — все зависит от размеров проема и нагрузки на стену.

Железобетонные перемычки по серии 1.038.1-1

. Подобрать перемычки по данной серии просто. Нужно знать:

— ширину проема,

— нагрузку на перемычку от собственного веса, веса стены и перекрытия (обычно для жилых домов, в которых нет больших нагрузок, можно выделить три типа: 1 — случай, когда на стену опирается перекрытие; 2 — когда стена самонесущая и перекрытие не опирается; 3 — когда перемычка укладывается в кирпичной перегородке толщиной 120 мм).

Все перемычки в серии имеют обозначение, например 2ПБ18-8 и приведены в виде таблицы, в которой указаны необходимые характеристики — размеры, вес и допустимая нагрузка на перемычку.

Что зашифровано в названии перемычки 2ПБ18-8?

ПБ — это марка. Есть марка ПБ — перемычки брусковые шириной 120 или 250 мм, которые нужно набирать по несколько штук в зависимости от ширины стены и толщины перемычки (для перегородки толщиной 120 мм укладывается одна перемычка, для стены толщиной 380 мм — уже две или три перемычки). А есть марка ПП — это перемычки плитные шириной 380 или 510 мм, рассчитанные на то, чтобы перекрыть сразу всю стену по ширине.

2 — это шифр, скрывающий в себе размеры сечения перемычки. Так перемычка с шифром 1ПБ имеет сечение 120х65 мм, где 120 мм — это ширина перемычки; шифр 2ПБ — 120х140 мм; шифр 3ПБ — 120х220 мм; шифр 4ПБ — 120х290 мм; шифр 5ПБ — 250х220 мм (250 мм — ширина). Для плитных перемычек свои значения. Все это можно посмотреть в таблицах серии 1.038.1-1.

18 — в этом шифре заложена длина перемычки 1810 мм. Если вычесть глубину опирания на стену с двух сторон по 100 мм, получим максимальную ширину проема для данной перемычки 1610 мм.

8 — это нагрузка, которую перемычка выдерживает (в данном случае 800 кг/м). Например, если это 8, то перемычка отлично справится с самонесущей стеной, если 1 — это только для перегородок, а начиная с 27 и выше можно применять для стен, на которые опирается перекрытие.

Как просто подобрать перемычку по серии 1.038.1-1? Разберем на примерах:

Пример 1. Проем в кирпичной перегородке толщиной 120 мм размером 900 мм. Кладка в летних условиях.

Нагрузка на такую перемычку небольшая, для перегородок подходят три типа перемычек:

1ПБ10-1 (длиной 1030 мм), 1ПБ13-1 (длиной 1290 мм) и 1ПБ16-1 (длиной 1550 мм). Минимальная глубина опирания перемычки на стену 100 мм.

Определим длину перемычки: 900 + 100 + 100 = 1100. Таким образом, нам подходит перемычка длиной 1290 мм марки 1ПБ13-1.

Другие примеры подбора перемычке в перегородках здесь.

Пример 2. Самонесущая стена (перекрытие на нее не опирается) толщиной 250 мм, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1400 мм. Кладка в зимних условиях.

Так как ширина стены 250 мм, перемычек нужно две по ширине стены.

В зимних условиях на самонесущую перемычку берется нагрузка от высоты стены, равной расчетному пролету перемычки. Предварительно принимаем расчетный пролет равным 1400 + 2*100/3 = 1470 мм (здесь 100 мм — глубина опирания перемычки). Т.к. 1470 мм > 900 мм (высоты кладки над перемычкой), то в расчете будет участвовать величина 900мм.

Определим нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

0,25*0,9*1,8*1,1/2 = 0,23 т/м = 230 кг/м (здесь 1,8 т/м3 — вес кирпича, 1,1 — коэффициент надежности, 2 – количество перемычек), при этом собственный вес перемычки еще не был добавлен. С учетом того, что нужно будет учесть собственный вес перемычки, выберем нагрузку в таблице серии 300 кг/м. Выбираем перемычку с индексом 3. Для этих перемычек минимальная глубина опирания 100 мм.

Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1400 + 100 + 100 = 1600 мм.

Подбираем перемычку длиной 1940 мм 2ПБ19-3.

Нагрузка от собственного веса этой перемычки равна 81/1,94 = 42 кг/м, таким образом, несущей способности 300 кг/м достаточно, чтобы выдержать нагрузку, равную 230 + 42 = 272 кг/м.

Еще примеры подбора перемычек в самонесущих стенах здесь.

Пример 3. Несущая стена толщиной 380 мм с опиранием перекрытия пролетом 3 м с одной стороны, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1350 мм. Кладка в летних условиях.

Для этого варианта нужно подобрать две разные перемычки — несущую со стороны опирания перекрытия и менее мощную с другой стороны. Чем больше несущая способность перемычки, тем она дороже.

При кладке в летних условиях нагрузка от перемычки берется от 1/3 расчетного пролета перемычки. Но для несущей перемычки берется вся высота кладки — от верха перемычки до низа перекрытия, т.е. нагрузку будем рассчитывать от высоты 900 мм. А вот для ненесущей перемычки предварительно примем расчетный пролет равным 1350 + 2*100/3 = 1420 мм, тогда 1420/3 = 470 мм — высота кладки, от которой определим нагрузку для ненесущей перемычки.

Определим нагрузку на 1 погонный метр стены со стороны опирания перекрытия:

1,1*0,3*0,5*3 + 1,2*0,15*0,5*3 + 0,66*1,1*1,8*0,38*0,9 = 1,21 т/м = 1210 кг/м (здесь 1,1 и 1,2 — коэффициенты, 0,3 — нагрузка от 1 кв. м перекрытия, 0,5*3 — половина пролета перекрытия, 0,15 — временная нагрузка, 0,66*1,1*1,8*0,38*0,9 — две трети нагрузки от веса стен, определяется как в примере 2). Ближайшая большая нагрузка в таблицах серии 2800 кг/м. Выбираем перемычку с индексом 27. Для этих перемычек минимальная глубина опирания 230 мм, ширина перемычки 250 мм.

Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1350 + 230 + 230 = 1810 мм.

Подбираем перемычку длиной 1810 мм 5ПБ18-27. Нагрузка от веса этой перемычки равна 250/1,81 = 138 кг/м, итого нагрузка на перемычку 1210 + 138 = 1348 кг/м, что значительно меньше допустимой нагрузки 2800 кг/м – прочность обеспечена.

Нагрузка на 1 погонный метр стены со стороны, на которую перекрытие не опирается равна:

0,33*1,1*1,8*0,38*0,47 = 0,117 т/м = 117 кг/м (здесь 0,33 — 1/3 ширины стены). Ближайшая большая нагрузка 250 кг/м.

Выбираем перемычку с индексом 2, для нее глубина опирания 100 мм.

Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1350 + 100 + 100 = 1550 мм.

Максимальная длина перемычек с индексом 2 равна 1480 мм, что меньше требуемой. Подбираем наиболее подходящую перемычку 2ПБ19-3 (длиной 1940 мм) или 3ПБ18-8 (длиной 1810 мм). Если добавить к полученной нагрузке 223 кг/м собственный вес любой из выбранных перемычек, мы убедимся, что их несущей способности достаточно.

Другие примеры подбора перемычек в несущих стенах можно найти здесь.

Пример 4. Несущая стена толщиной 380 мм с опиранием перекрытия пролетом 6 м с одной стороны и 4,2 м с другой, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1200 мм. Кладка в зимних условиях.

В зимних условиях нагрузка берется от части стены, высота которой равна расчетному пролету перемычки. Т.к. ширина проема 1200 мм больше высоты стены над проемом 900 мм, то в расчете будет участвовать величина 900 мм.

Определим нагрузку на 1 погонный метр:

1,1*0,3*5,1 + 1,2*0,15*5,1 + 0,68 = 3,3 т/м = 3300 кг/м (здесь 1,1 и 1,2 — коэффициенты, 0,3 — нагрузка от 1 кв. м перекрытия, 5,1 = (6+4,2)/2 м — длина сбора нагрузки от перекрытия, 0,15 — временная нагрузка, 0,68 = 0,38*0,9*1,8*1,1 т/м — нагрузки от веса стены).

Подберем плитную перемычку. Нагрузка на нее без учета собственного веса 3300 кг/м.

Ближайшая большая нагрузка 7200 кг/м. Выбираем перемычку с индексом 71. Минимальная глубина опирания для таких перемычек 170 мм.

Определим длину перемычки: 1200 + 170 + 170 = 1540 мм. Подбираем плитную перемычку 3ПП16-71 длиной 1550 мм.

 

Скачать серии железобетонных перемычек можно здесь:

 

Серия 1.038.1-1, выпуск 1 «Перемычки брусковые для жилых и общественных зданий»

Серия 1.038.1-1, выпуск 2 «Перемычки плитные для жилых и общественных зданий. Рабочие чертежи»

Серия 1.038.1-1 Перемычки железобетонные вып.4

Серия 1.038.1-1 Перемычки железобетонные для зданий с кирпичными стенами Выпуски 3,5-13

 

И напоследок, цитата из СНиП «Каменные и армокаменные конструкции» (для тех, кто подходит к вопросу подбора перемычек более тщательно:

Еще статьи на тему перемычек:

Как подобрать перемычки в частном доме — примеры расчета.

«Подбираем перемычки в кирпичных перегородках – примеры расчета. Проемы №1-3.»

Подбираем перемычки в самонесущих кирпичных стенах — примеры расчета. Проемы №4-6.

Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах — примеры расчета. Проемы №7-11.

Как выполнить чертеж перемычек — схему перекрытия оконных и дверных проемов

Устройство металлической перемычки

 

Еще полезные статьи:

«Выбор материала для стен»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Как пробить проем в существующей стене.»

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

class=»eliadunit»>
Добавить комментарий

svoydom.net.ua

Перемычки в кирпичном доме: кирпичные, железобетонные, металлические

Для устройства и укрепления оконных, а также дверных проемов в момент возведения здания формируются перемычки в кирпичных стенах. Во время проектирования внутренней планировки дома важно оптимально расположить требуемые проемы и продумать какой вид соединительного устройства подойдет для этих элементов. Следует иметь в виду, что любая перемычка должна выдерживать определенные нагрузки, поэтому стоит сначала провести точный расчет показателя, а затем приступить к возведению.

Зачем нужны?

В момент строительства жилых домов либо других зданий особое внимание уделяется расчету оконного и дверного проема, над которым важно правильно подобрать вид перекрытия. Усиливающие детали устанавливаются над проемом, их основные функции:

  • Укрепить стеновую конструкцию. Без дополнительного усиления кирпичная кладка разрушится, потому что размеры порталов немаленькие, а образовавшаяся пустота внизу повышает нагрузку на стену.
  • Сформировать проем. С помощью усиливающих элементов удастся создать безопасное и надежное отверстие требуемой формы.
  • Создать основу для продолжения возведения здания. На конструкцию будут опираться потолочные элементы, также перемычка станет опорой остальной части стены.

При желании дверное либо оконное отверстие в несущих стенах и перегородках по форме можно изменить. При этом учитывается расположение перемычек и минимальное опирание на вертикальную часть здания, т. к. увеличить проем по высоте не удастся.

Вернуться к оглавлению

Какие есть виды перемычек в кирпичном доме?

Такую конструкцию часто делают с помощью железобетонных балок.

Устройство перемычек в кирпичных стенах над окнами и дверьми предполагает использование прочных и надежных материалов, потому как их основное предназначение — укрепление отверстия и равномерное распределение нагрузки. Усиливающие элементы бывают разных типов и конструкций, но чаще всего используется железобетон, деревянные балки, металлический швеллер. Стандартные ненесущие перемычки устраивают на стенах, где нагрузка минимальна. Усиленные конструкции предназначены для несущих стенок.

Вернуться к оглавлению

Железобетонные

Таким видом укрепляют несущие стены и отверстие, формируемое в них. Перемычку из железобетона можно сделать своими руками с помощью арматуры, деревянной опалубки и бетонного раствора. Если нет такой возможности, покупаются готовые элементы. Железобетонные перемычки важно правильно установить. Так, элемент должен полностью охватить отверстие, зайдя внутрь стены не менее чем на 250 мм.

Вернуться к оглавлению

Кирпичные

Предназначены для обустройства отверстий в несущих стенках в доме, выстроенном из блоков. Кирпичные перемычки предпочтительнее в одноэтажных зданиях, а где нагрузки больше их использовать не стоит. Кладка перемычек выполняется с использованием специальной, прочной растворной смеси. Внутрь стены дополнительно проводится монтаж металлического уголка либо трубы.

Такой тип конструкции позволяет сделать проем в виде арки.

Главной особенностью такой разновидности конструкции является возможность возвести эффектные арочные своды. В этом случае проем в кирпичной стене обрамляют лучковые или клинообразные элементы, при этом необходимо контролировать расположение швов — они формируются перпендикулярно готовому нижнему ярусу. А также таким способом формируется клинчатая перемычка, которая считается продолжением стеновой кладки.

Вернуться к оглавлению

Металлические

Используются для усиления дверных, а также оконных проемов. Такие элементы продаются в виде металлических уголков, изготовленных из надежного сплава, способного выдерживать большое давление. Перед установкой металлической перемычки проводится ее подбор под швы кладки, при этом вертикальная кладка не требует дополнительного усиления арматурой. Уголку нужно расположиться на глубину 150—200 мм вглубь стены.

Вернуться к оглавлению

Как сделать перемычку из кирпича?

Расчет материала

Перед тем как начать проводить монтаж перемычек на кирпичные стены, нужно подготовить проект и провести необходимые расчеты. Параметры усиления отверстия дверного портала представлены в таблице:

ПараметрКак рассчитать
ПрочностьСопротивление элемента * сопротивление материала * 1,12
ПрогибНормативный момент * длина усиливающей детали / (10 * момент инерции * модуль упругости элемента)
НагрузкаТолщина отверстия * ширину * высоту * вес элемента
Момент сопротивленияНагрузка / 8 / сопротивление материала
Момент инерцииГлубина опирания детали * момент инерции материала * расчетную длину элемента / (10 * модуль упругости)
Вернуться к оглавлению

Инвентарь

В ходе работы строителям понадобится отвес.

После определения всех параметров и размеров проводится установка перемычек. Для этих целей необходимо подготовить такие инструменты:

  • мастерок или кельму;
  • молоток-кирку;
  • расшивку;
  • порядовку;
  • шнур, отвес, уровень.
Вернуться к оглавлению

Как проводится кладка?

Как устроить рядовые?

Такие перекрытия формируют методом обычной кирпичной кладки, которая проводится с перевязкой и надежным формированием швов. Здесь важно строго соблюдать качество работы. Швы важно качественно заполнить раствором, чтобы создать прочные дверные или оконные перемычки. Если в отверстии нет надежной опоры, рядовая перемычка сжимается и изгибается под весом стены.

Для предупреждения разрушения проема, необходимо правильно провести расчеты. Конструкция выполняется из облицовочного кирпича, который отличается прочностью и надежностью. Усилить сформировавшийся проем поможет система армирования от компании «Баут» (Baut), куда входят специальные аксессуары для устройства усиливающих элементов. Каждый может выбрать себе в новый дом подходящую конструкцию, благодаря которой кирпичные перемычки будут надежно выполнять свои функции.

Вернуться к оглавлению

Устройство клинчатых перекрытий

При выборе такого метода усиления армирование не требуется. Несущая способность проема обеспечивается распором кирпичных блоков, размещенных клинообразным способом. Для работы рекомендуется использовать новый, цельный облицовочный кирпич. Кладка начинается с двух сторон от пят по направлению к середине. В центре проема формируется кирпич-замок. Во время возведения усиливающего перекрытия важно строго контролировать заполненность и перевязку швов.

 

etokirpichi.ru

Устройство металлической перемычки

Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические.

Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом).

Какие бывают перемычки?

Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток — нет завода — нет и перемычек.

Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее — нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя.

И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров).

Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого.

Условие прочности:

Мр = 1,12WR (1),

где Мр — расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке,

W — момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. «Металлические_конструкции» ) ;

R — расчетное сопротивление стали.

Условие прогиба:

1/200 = Мн*L/(10EI) (2),

где Мн — нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки,

L — расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки;

Е — модуль упругости стали;

I — момент инерции перемычки;

1/200 — максимально допустимый прогиб.

Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом:

W = Mp/(1,12*R) — минимально допустимый момент сопротивления перемычки;

I = 200Мн*L/(10Е) — минимально допустимый момент инерции.

Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов.

Пример 1.

Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим момент по формуле

М = qL2/8, где L — расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см.

Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см;

Мр = 1,1*65 = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см3 > 0,5*2,76 см3, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

Пример 2.

Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 250 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м2), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м3), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м2. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки:

q = (0,3 + 0,1*1,8)*1*3,6/2 = 0,9 т/м.

Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м.

Определим момент по формуле М = qL2/8, где L — расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см.

Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см;

Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см3 > 0,5*45 см3, I = 174 см4 > 0,5*193 см4).

 

И напоследок, цитата из СНиП «Каменные и армокаменные конструкции» (для тех, кто подходит к вопросу подбота перемычек более тщательно) — металлических перемычек она тоже касается:

 

Еще полезные статьи:

«Выбор материала для стен»

«Как подобрать перемычки в кирпичных стенах»

«Как подобрать перемычки в частном доме – примеры расчета.»

«Подбираем перемычки в кирпичных перегородках – примеры расчета. Проемы №1-3.»

«Подбираем перемычки в самонесущих кирпичных стенах — примеры расчета. Проемы №4-6.»

«Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах — примеры расчета. Проемы №7-11.»

«Как выполнить чертеж перемычек — схему перекрытия оконных и дверных проемов»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Как пробить проем в существующей стене.»

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

class=»eliadunit»>
Добавить комментарий

svoydom.net.ua

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *