Чтобы расширить область применения приведенных формул, дополнительно произведен расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены на которую опираются плиты перекрытия (результаты выделены красным цветом ) или балки перекрытия (результаты выделены синим цветом ).
1. Определение нагрузок на 1 погонный метр перемычки:
1.1 От веса кладки:
где, p в кг/м³ – плотность материала, из которого выкладывается стена, в том числе кладочного раствора и штукатурки. Плотность цементного раствора на обычном кварцевом песке – до 2200, что теоретически нужно учитывать при работе с пустотелым кирпичом, гипсовыми блоками и блоками из легких бетонов, но чтобы не заморачиваться с определением доли раствора в кладке, можно просто умножить плотность материала на 1,1 или принять максимальное из нижеприведенных. Примечание: cтроительная механика рассматривает балки как стержни, высота и ширина которых не имеет существенного значения по сравнению с длиной. Поэтому, при определении распределенной нагрузки от веса кладки мы умножаем плотность кирпича на высоту и ширину кирпичной кладки, получая распределенную нагрузку на 1 м/п, а если бы мы еще умножили эту распределенную нагрузку на 1 метр длины, то получили бы вес 1 метра погонного кладки.
– плотность полнотелого кирпича 1600 – 1900 кг/м³ – плотность пустотелого кирпича 1000 – 1450 кг/м³ – плотность блоков из пенобетона, газобетона, ячеистого бетона 300 – 1600 кг/м³ – плотность гипсовых блоков 900 – 1200 кг/м³
– если стена над перемычкой будет выкладываться из пустотелого кирпича, то можно принять значение p = 1500 кг/м³ – для гипсовых блоков p = 1200 кг/м³ – для блоков из легкого бетона – в зависимости от плотности бетона. Чтобы определить эту самую плотность, нужно взвесить 1 блок (или попытаться приблизительно определить вес блока, просто подняв его), а потом разделить вес на высоту, ширину и толщину блока. Например, если блок весит 20 кг и имеет размеры 0,3х0,6х0,1 м, то плотность блока будет 20/(0,3х0,6х0,1) = 1111 кг/м 3 . Таким же образом можно определить и плотность кирпича. – во всех остальных случаях (особенно в том случае, если Вы не знаете плотность материала и не можете определить его плотность) p = 1900 кг/м³
b – толщина стены в метрах, например для кирпичной стены в два кирпича следует принимать = 0,51-0,55 м, для стен, не отделываемых мокрой штукатуркой – 0,51 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой только внутри помещений – 0,53 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой и внутри и снаружи – 0,55 м.
h – высота кладки над перемычкой. Тут сразу могут возникнуть вопросы: а что если высота кладки над перемычкой 10 метров, неужели всю эту высоту нужно учитывать, это какое ж сечение будет у перемычки при такой нагрузке?
Ответ на эти вопросы будет следующим: любая нагрузка перераспределяется таким образом, что на перемычку будет активно действовать только нагрузка от следующего участка стены:
т.е. для расчетов можно принимать высоту h равной половине длины L перемычки. Конечно, в данном случае распределенная нагрузка будет не равномерной, а изменяющейся по длине перемычки (в этом случае следует воспользоваться соответствующей расчетной схемой для определения максимального изгибающего момента), но не будем усложнять и так сложное. Если над расчетным проемом будет еще один проем, то высота кладки в этом случае будет равна расстоянию между верхом нижнего проема и низом верхнего проема.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича нагрузка q1 = 1900 х 0,53 х 0,5 х 1,5 = 755,3 кг/м
1.2. От собственного веса металлической перемычки:
где, n – количество уголков, швеллеров или других профилей,
P – собственный вес 1 погонного метра уголка или швеллера, определяемый по сортаменту, тут есть небольшая закавыка, ибо как можно знать вес прокатного профиля, если его сечение только определяется, но как правило для металлических перемычек вес перемычки не превышает 1-2% от веса стены или перегородки над перемычкой, а потому этот вес можно учесть поправочным коэффициентом 1,1, учитывающим все неучтенные моменты. Если Вы в чем-то сомневаетесь можно принять значение коэффициента равным 1,2 и даже 1,5.
1.3. От отделочных материалов стен.
Стены могут отделываться различными материалами: сухой или мокрой штукатуркой, керамической плиткой, натуральным или искусственным камнем, пластиковыми или алюминиевыми панелями и т.д. Нагрузки от этих отделочных материалов должны учитываться при расчете. Если стены просто будут штукатуриться с одной или с двух сторон, то тогда эта нагрузка уже учтена в пункте 1.1. Если Вы пока не знаете, чем будут отделываться стены, или знаете, но не можете рассчитать, то умножьте нагрузку от кладки на поправочный коэффициент 1,2-1,3.
1.4.1. От плит перекрытия.
Кроме того, что плиты перекрытия сами по себе весят не мало, так еще нужно учитывать нагрузку от стяжки, утепления, напольного покрытия, мебели и гостей. Чтобы хоть как-то упростить этот процесс, можно принимать вес плит перекрытий и всех выше перечисленных нагрузок в пределах 800-1000 кг/м². Пустотные плиты перекрытия весят около 320 кг/м², еще до 100 кг/м² дает утепление и стяжка, а остальное – нагрузка от мебели, гостей и других неожиданностей. Чтобы определить нагрузку от плит перекрытия и всего, что на плитах перекрытия, нужно знать длину плит перекрытия.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича с пустотными плитами перекрытия длиной 6 м нагрузка q4 = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг/м
Таким образом погонная расчетная нагрузка на перемычку составляет:
Для проема шириной 1,5 м для кирпичной перегородки толщиной в 2 кирпича, оштукатуренной с одной стороны, полная расчетная нагрузка q = 755,3 + 0,015х755,3 + 2400 = 3167 кг/м
1.4.2. От балок перекрытия.
Если балки перекрытия будут находиться на расстоянии 0,5 м от перемычки и выше, то нагрузку от балок перекрытия и перекрытия можно считать распределенной, и дальнейший расчет перемычки вести, как для перемычки на которую опираются плиты перекрытия, но если для междуэтажных перекрытий используются балки и балки находятся на небольшой высоте от перемычки, то в этом случае нагрузка будет точечной и при расчете нужно учитывать, куда будут опираться балки перекрытия:
Под схемой расположения балок дана эпюра изгибающего момента, действующего на балку, в нашем случае перемычку. Если балки перекрытия не будут попадать на перемычку, то нагрузка от балок перекрытия при расчете вообще не учитывается. Как видно из приведенных схем, максимальный изгибающий момент будет действовать на перемычку, если балка перекрытия будет расположена посредине:
А значение нагрузки Q от балки перекрытия будет зависеть от расстояния между балками перекрытия.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перекрытием по балкам длиной 6 м, при расстоянии между балками 1 м нагрузка Q = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг
2. Подбор сечения.
2.1.1 Максимальный изгибающий момент для бесконсольной балки на шарнирных опорах, а в нашем случае перемычки, на которую действует распределенная нагрузка (в частности плиты перекрытия), будет посредине балки:
2.1.2 Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую действует и распределенная (вес кладки, отделочных материалов и самой перемычки) и сосредоточенная нагрузка (балки перекрытия), также будет посредине балки, но рассчитывается момент по другой формуле:
Мmax = (q х l 2 ) / 8 + (Q х l) / 4
Примечание: если концы профилей будут опираться на простенки более чем на 300 мм, то балку можно рассматривать не как лежащую на двух опорах, а как защемленную с двух сторон, в этом случае максимальный изгибающий момент будет на опорах: Мmax = (q х l 2 ) / 12, а изгибающий момент от сосредоточенной нагрузки Мmax = (Q х l) / 8.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с плитами перекрытия Мmax = (3167 х 1,5 2 ) / 8 = 890,7 кг·м.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с балками перекрытия Мmax = (755,3 х 1,1 х 1,5 2 ) / 8 + (2400 х 1,5)/4 = 233,7 + 900 = 1133,7 кг·м
2.2 Требуемый момент сопротивления:
где, Ry – расчетное сопротивление стали. Ry = 2100 кгс/см² (210 МПа)
Примечание: Вообще-то расчетное сопротивление зависит от класса прочности стали и может достигать значения 4400, но лучше принимать 2100, как наиболее распространенное. Если будут использоваться два металлических профиля для перемычки, то значение Wтреб нужно разделить на 2, если 3 профиля, то разделить на 3 и так далее.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перемычкой из 2 профилей Wтреб = (890,7 х 100) / (2100 х 2) = 21,21 см 3
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перемычкой из 2 профилей Wтреб = (1133,7 х 100) / (2100 х 2) = 27,0 см 3
2.4. Ну а теперь все просто, сначала определяемся с типом профиля. Перемычку можно сделать из горячекатанных стальных уголков, равнополочных или неравнополочных, швеллеров двутавров, профильных труб. Если, например перемычка будет из уголков, открываем соответствующий сортамент, и смотрим, чтобы значение момента сопротивления было больше полученного при расчете. Тут главное не путать оси, относительно которых действует изгибающий момент. В сортаментах эти оси могут называться по-разному. Здесь ось, относительно которой в поперечном сечении возникают сжимающие и растягивающие напряжения обозначена как z, в сортаментах эта ось может быть обозначена как х. Но важно не название, а принцип, когда мы определяли максимальный изгибающий момент, действующий на поперечное сечение балки, то длина балки l измерялась по оси х, высота балки по оси у, а ширина балки по оси z. Таким образом, какой сортамент Вы бы не взяли, и как ни называлась бы ось, главное, чтобы по этой оси определялась ширина балки.
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 110 х 70 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков Wz = 23,22 см 3 ), или 2 швеллеров №8П (по сортаменту для таких швеллеров Wz = 22,5 см 3 )
Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 125 х 80 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков Wz = 30,26 см 3 ), или 2 швеллеров №10П (по сортаменту для таких швеллеров Wz = 34,9 см 3 )
Ну а дальше все зависит от доступности такого профиля и удобства работы с ним, если в продаже таких профилей нет, или работать с ними неудобно, то принимается любой другой профиль с большим сечением. Кроме того, по конструктивным соображениям вместо 2 уголков удобнее использовать 4 уголка, чтобы потом было удобнее вести кирпичную кладку. Например вместо 2 уголков 110х70х8 можно использовать 4 уголка 90х56х5,5.
Примечание: Чем меньше расстояние от плит или балок перекрытия до перемычки, тем более неравномерным будет распределение нагрузки на перемычку. В связи с этим сечение профилей рекомендуется принимать больше на 5-20%. Кроме того профили нессиметричного сечения (неравнополочные и равнополочные уголки) рекомендуется связывать полосами металла для увеличения устойчивости уголков.
Опирать металлические перемычки на стены следует не менее чем на 250 мм, а в сейсмоопасных районах не менее чем на 400-500 мм.
После подбора сечения по максимальному изгибающему моменту желательно рассчитать прогиб балки, для этого даже есть специальная формула:
f = (5 x q x L 4 ) / (384 x E x Iz)
где, q – нагрузка на перемычку определенная в п.1 L – ширина проема E – модуль упругости, для стали Е = 2 х 10 5 МПа или 2 х 10 10 кг/м² Iz – момент инерции по сортаменту для выбранного профиля, умноженный на 10 -8 для перевода в метры (для 2 профилей это значение логично умножается на 2), тут главное, не ошибиться с осью.
Для перемычки из 2 уголков 110 х70 х 8 мм над проемом 1,5 м прогиб f = (5 x 3167 x 1,5 4 ) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 171,54 х 10 -8 ) = 0,003045 м или 0,3 см
Для перемычки из 2 швеллеров 8П над проемом 1,5 м прогиб f = (5 x 3167 x 1,5 4 ) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 89,8 х 10 -8 ) = 0,0058 м или 0,58 см
По требованиям СНиПа 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” максимальная величина прогиба для перемычек не должна превышать 1/200 пролета, т.е. в нашем случае прогиб должен быть не более 150/200 = 0,75 см. Это условие нами соблюдено. Если такой прогиб перемычки Вас все равно не удовлетворяет, то нужно подбирать металлические профили большего сечения. Вот в принципе и все.
Примечание: если расчет производился на действие распределенной и сосредоточенной нагрузки, то расчет на прогиб удобней производить отдельно для распределенной и для сосредоточенной нагрузки, а затем полученные значения сложить.
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.
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.
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”.
Комментарии
2,5 тонны от 1 кубометра перекрытия.
При толщине плиты 0,2 м нагрузка от квадратного метра плиты 0,2*2,5*1,1
Добрый день! Ирина, в формуле (1) откуда 1,12 ?
Перекрытие проемов
Оконные, дверные и другие проемы в кладке из кирпича и камней правильной формы перекрывают перемычками различных конструкций.
В общем случае также перемычки подразделяют на ненесущие и несущие.
Ненесущие перемычки воспринимают нагрузку только от собственного веса и участка кладки, расположенной над ней.
Несущие перемычки, помимо веса кладки, находящейся над ней, испытывают нагрузку от перекрытия, опирающегося на этот участок кладки.
Наиболее эффективные и надежные перемычки получаются из сборных железобетонных элементов и из прокатанного металла (уголки, швеллеры, двутавры, рельсы, обычно соединенные между собой стальными полосами при помощи сварки). Конструкции данных перемычек приведены на рис. 13, 14 и 15.
Рис. 13. Конструкции перемычек из сборных железобетонных элементов: А — для внутренних стен при двухсторонней “несущей” нагрузке; Б — для стен без балок перекрытия; В — при односторонней “несущей” нагрузке; Г — для проемов с четвертью; 1 — несущий брус; 2 — ненесущий брус; 3 — балка перекрытия
Рис. 14. Конструкции перемычек, в качестве которых взят металлопрокат: А — уголок; Б — швеллер; В — двутавр; Г — рельс; 1 — кирпичная стена; 2 — полосовая сталь 2×40 мм (через 250 мм)
Рис. 15. Конструкция перемычек из швеллеров (А) и двутавров (Б) с нагрузкой от перекрытия: 1 — кирпичная стена; 2 — балка перекрытия
Теперь о клинчатых, арочных и циркульных перемычках (рис. 16, 17 и 18). Их формируют из обыкновенного кирпича, который укладывают на ребро. Прочность таких перемычек обеспечивает расположенный в верхней части перемычки клинообразный шов-замок толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху. Кладку перемычек ведут с двух сторон в направлении от пят к середине (к замку) на растворе с маркой не ниже “25”. Кирпичи в кладке по толщине сдвигают на 1/4 кирпича.
Радиальные швы лицевого ряда проходят через всю толщу перемычки, нормальные и вертикальные швы других рядов сдвинуты относительно друг друга не менее, чем на 1/4 кирпича.
Высота циркульной перемычки также принимается h=1,5 кирпича, т.е. 38 мм, пролет не более 3 м (см. рис.18).
Клинчатые, арочные и циркульные перемычки кладут на опалубке. Сроки “распалубки” перемычек зависят от температуры наружного воздуха и приведены в таблице.
Сроки “распалубки” перемычек
Температура наружного воздуха, град С
Сроки распалубки перемычек, сутки
Рядовые
до 5
24
10
18
15
12
20
8
свыше 20
5
Клинчатые и арочные
до 5
10
10
8
свыше 10
5
Рядовые перемычки из кирпича пролетом до 2 м кладут на растворе марки не ниже “25”, а длиной более 2 м — на растворе не ниже марки “50”. При ширине простенка менее 1 м кладка перемычки ведется через весь простенок.
Рядовые перемычки армируют стальной проволокой диаметром 6 мм, которая располагается в 30-миллиметровом слое раствора марок “25”. “50” (рис. 19).
Такие перемычки разрешается сооружать без расчета при ширине проема L L/3 от верха перемычек и нагрузка от них составляет менее 1 т/м.
Количество арматуры, марка раствора и число рядов кладки в перемычках, не удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям, а также условиям, приведенным на рис. 19, должны предварительно рассчитываться.
В стенах из облегченной кладки системы инженеров Попова и Вайнштейна, которые представлены в статье “Кирпичные стены: материалы, типы, конструкции” , рядовые перемычки делаются из сплошной кирпичной кладки.
Использование металлического уголка для перемычек
Стальной уголок – вид фасонного проката, используемый при строительстве домов из кирпича и блоков для изготовления перемычек. Эти металлоизделия обеспечивают прочность строительной конструкции над дверными и оконными проемами, помогают перераспределить усилие от перекрытия и избежать образования трещин в кладке над окном или дверью.
Виды стального уголка, используемого для изготовления металлических перемычек
Стальной уголок, используемый в строительстве, изготавливают двумя способами – прокаткой и гибкой. В конструкциях, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, обычно используют катаный уголок, поскольку для него характерны:
повышенная прочность, благодаря утолщению на внутренней стороне угла;
четкие контуры наружного угла, в то время как металлопродукция, полученная гибкой, имеет слегка скругленный наружный угол;
большая толщина стенки: гнутая продукция обычно изготавливается тонкостенной, поскольку процесс гибки осуществляется без нагрева, и для работы с толстым прокатом требуется очень мощное дорогостоящее оборудование.
Для изготовления катаного углового профиля рядового назначения используют углеродистые стали обыкновенного качества, наиболее часто используется Ст3. Для металлоизделий, запланированных для применения в условиях повышенных нагрузок и/или в регионах с холодным климатом, применяют низколегированные стали, чаще всего 09Г2С.
По ширине полок различают равнополочный и неравнополочный уголок. Массовое распространение имеет продукция с равной шириной полок.
Преимущества применения стального уголка
Для изготовления перемычек применяются железобетонные монолитные и сборные перемычки – плитные, брусковые, балочные, сборные изделия из ячеистых бетонов. Однако для некоторых строительных конструкций подходят только перемычки из стального проката, в том числе – уголка.
Преимущества использования уголка:
оперативный монтаж;
возможность укладывать на металлические перемычки кирпичи и блоки сразу же после монтажа проката;
прочность и надежность металлических изделий при условии правильного выбора сортамента, зависящего от типа кладки и запланированной нагрузки.
Применение стального уголка для перемычек над проемами в зданиях из газобетона или кирпичной кладки
Кирпичная кладка неплохо выдерживает собственный вес после набора марочной прочности кладочным цементно-песчаным раствором в тех случаях, когда проем имеет умеренную ширину и не несет нагрузку от перекрытия. Однако на период затвердевания раствора кирпичной кладке необходима поддержка, которую можно организовать с использованием стального углового проката.
При использовании уголка для усиления кирпичной стены над проемом соблюдают следующие условия:
опора на кладку должна составлять не менее 200 мм с каждой стороны;
если стены будут оштукатуриваться, то стальные уголки оборачивают штукатурной сеткой;
прокат перед использованием окрашивают с внутренней и наружной сторон;
зазоры между кирпичной кладкой и прокатом заполняют цементно-песчаным раствором марки не ниже М100.
Особенности применения углового проката для монтажа над проемами в стенах, выполненных из газобетона:
Уголок врезают в тело блока, отступив от его края примерно на треть ширины. Запрещается размещать прокат с внутренней или наружной стороны стены.
Над перемычкой блоки укладывают на клей с заполнением вертикальных швов клеевой смесью. После затвердевания клея образуется конструкция, по прочности не уступающая газобетонному блоку.
После монтажа окон уголок с наружной стороны утепляют и оштукатуривают.
Внимание! При неправильном монтаже и отсутствии утепления наружной части на откосах внутри помещения может образовываться конденсат.
Для проема шириной до 1,2 м достаточно изделий с шириной полки 50 мм, 1,2-2,0 м – с шириной полки 75 мм. При решении вопроса, какой уголок необходимо использовать для перемычек проемов шириной более 2 м, производят расчеты по прочности и прогибу.
Расчет уголка для перемычек с помощью онлайн-калькулятора
Онлайн-калькулятор удобен для индивидуальных застройщиков, выбирающих сечение углового проката, в зависимости от размера проема и запланированной нагрузки.
В расчетах учитывают массу самой перемычки (для стальных изделий это не очень актуально), массу стены над проемом, распределение массы стены, нагрузки от балок и плит перекрытия.
Перемычки для оконных и дверных проемов: виды, размеры, особенности монтажа
Трудно представить себе дом, в котором нет ни окон, ни дверей. Для того, чтобы их сделать, необходимы конструкции, перекрывающие проемы.
В этом качестве используют железобетонные перемычки. Их основная функция заключается в передаче нагрузки от перекрытия и кирпичной кладки на боковые участки стен (простенки).
Основными материалами для изготовления перемычек являются:
Железобетон – благодаря доступной цене и высокой технологичности повсеместно используется в капитальном строительстве;
Сталь (двутавр или швеллер) – применяется ограниченно для перекрывания широких проемов, где на окна и двери действуют большие нагрузки.
Маркировку и габаритные размеры железобетонных конструкций оговаривает ГОСТ 948-84. Данный строительный стандарт делит все выпускаемые промышленностью перемычки для оконных и дверных проемов на несколько базовых типов:
ПФ — фасадные (применяются для проемов, у которых кладка выступает более 25 см от поверхности стены).
В зависимости от величины рабочей нагрузки все сборные перемычки делятся на несущие и ненесущие. Первые воспринимают и передают на простенки вес перекрытия и вышерасположенной части стены. Вторые способны выдержать только нагрузку от стены и собственную массу.
Несущая способность железобетонных перемычек находится в диапазоне от 100 до 3 700 кг/м. Бетон обеспечивает этим конструкциям необходимую прочность на сжатие, а стальная арматура воспринимает растягивающие усилия.
Стандартный размерный ряд, вес и маркировка
Гостовские размеры железобетонных перемычек следующие:
длина от 103 до 596 см;
высота от 12 до 44 см;
ширина от 14 до 38 см.
Вес данных конструкций напрямую зависит от габаритов и может составлять от 20 килограммов до 2 тонн.
Монтируют железобетонные перемычки на цементный раствор. Резка этих конструкций с целью подгонки не допускается. При большой толщине стены проем перекрывают несколькими брусковыми перемычками, укладывая их параллельно одну к другой.
Разобраться в широком ассортименте этих изделий помогает специальная маркировка. Она состоит из трех групп буквенно-цифровых обозначений, разделяемых тире.
Первая цифра обозначает гостовский номер сечения. За ней идут две буквы, обозначающие тип перемычки и две цифры ее длины (в дециметрах). Вторая группа цифр несет информацию о расчетной нагрузке в кН/м. Третья группа символов маркировки является служебной и содержит данные о степени плотности бетона, наличии монтажных петель, степени сейсмостойкости или классе арматуры.
Для примера расшифруем стандартное обозначение ЖБ перемычки: 2ПБ22-3-п:
2 — номер сечения (указывается в гостовской таблице);
ПБ – перемычка брусковая;
22 – длина в дециметрах (220 см);
3 – несущая способность (расчетная нагрузка, 3 кН/м);
п – у изделия есть монтажные петли.
Для увеличения несущей способности перемычек используется напрягаемое армирование. Такие конструкции можно отличить по типу арматуры, указываемой в конце маркировки. Например, 5ПБ21-27-АтV. В данном случае АтV – тип напрягаемой арматуры.
Ориентировочные цены и особенности выбора
Наиболее востребованная длина перемычек, используемых в жилищном строительстве, составляет от 1,2 до 2,2 метра. Ориентировочная стоимость конструкций плитного типа (ширина 38 см) составляет от 600 до 4000 рублей. Брусковые перемычки аналогичной длины можно приобрести по цене от 250 до 1700 рублей за 1 штуку в зависимости от выбранной ширины и высоты.
Выбирая тип перемычки над окнами, не забывайте о том, что плитные можно ставить только в ненесущую стену (на которую не опираются плиты перекрытия). Брусковые можно монтировать в любые виды ограждающих конструкций (ненесущие и ненесущие).
Ширина всех выпускаемых железобетонных перемычек кратна ширине кладки. Благодаря этому их нетрудно подобрать для любого объекта. Например, для перегородок толщиной в полкирпича (12 см) и один кирпич (25 см) на рынке представлено более трех десятков типоразмеров изделий длиной от 1 до 6 метров. Для более толстых стен (1,5 кирпича и более) промышленность выпускает плитные перемычки.
Для монтажа в ненесущие стены выгоднее использовать плитные перемычки, потому что их ширина равна ширине стены. Брусковых балочек в этом случае придется использовать несколько штук.
При покупке нужно обязательно учитывать опирание перемычек на стену – главный критерий надежности перекрытия. Если площадь опорной части окажется меньше нормативной, то может произойти разрушение материала, на который опирается данная конструкция. Для восстановления несущей способности простенка придется делать трудоемкий демонтаж перемычки, разборку и повторную кладку разрушенного участка.
В общем случае для несущей кирпичной или газобетонной стены глубина заделки (опирания) перемычки должна быть не менее 25 см. Для самонесущей стены размер ее опорной части можно уменьшить до 12 см. Перемычка над дверным проемом должна заходить своими концами на стену не менее, чем на 20 см.
Высота перемычки подбирается, исходя из расчетной нагрузки на проем. Застройщику не нужно выполнять сложные расчеты прочности, поскольку полная спецификация этих конструкций с указанием габаритов содержится в проектной документации. При самостоятельном строительстве заниматься самодеятельностью с подбором перемычек не следует. Лучше обратиться к проектантам за консультацией.
Технология монтажа перемычек над проемами определяется типом стены (несущая или ненесущая). В первом случае под плиту укладывают мощную железобетонную балочку. Две другие меньшего сечения ставят в середину стены. Наружная опускается на один ряд кирпича, образуя четверть.
В ненесущей стене брусковые перемычки имеют один размер. Наружную опускают на четверть, а остальные ставят на одном уровне.
Загрузка...
Трудно представить себе дом, в котором нет ни окон, ни дверей. Для того, чтобы их сделать, необходимы конструкции, перекрывающие проемы.
