See-irf.ru

Обзор строительной техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлическая перемычка в кирпичной стене

Расчет металлической перемычки

Какой дом не обходится без перемычек? Правильно — никакой! Поэтому если Вы собираетесь строить дом, то Вам может пригодится данный калькулятор. Ведь благодаря ему Вы можете легко произвести расчет любой металлической перемычки (из уголков, швеллера двутавра, трубы и т.д.), которая в будущем будет удерживать конструкции, находящиеся над дверными и оконными проемами.

Если же Вас интересуют монолитные железобетонные перемычки или перемычки, выполненные непосредственно из уголков, то Вам нужно воспользоваться другими калькуляторами.

Подробнее о калькуляторе. Он способен рассчитать требуемый момент сопротивления (Wтреб) и требуемый момент инерции ( Jтреб), по которым Вы уже подбираете профиль под перемычку.

Для удобства калькулятор имеет 4 режима, в которые заведены наиболее распространенные условия эксплуатации перемычек (типы нагрузок):

  • Тип 1 — перемычка несущей стены с опирающимися на нее плитами перекрытия.
  • Тип 2 — перемычка несущей стены с опирающейся на нее балкой перекрытия.
  • Тип 3 — перемычка несущей стены, на которую помимо элементов стены опираются еще и две балки перекрытия.
  • Тип 4 — перемычка самонесущей стены или перегородки.

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.

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.

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

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.

Читать еще:  Покраска кирпичной стены на лоджии

Ключевые достоинства стального уголка

Чтобы изготовить перемычки, используются железобетонные монолитные или сборные заготовки. Однако для изготовления некоторых сооружений рекомендуется использование именно стальных изделий, в том числе, и угловой прокат.

Среди основных достоинств применения металлопродукции следует отметить:

  • простоту и скорость установки;
  • возможность продолжения кладки кирпичной или блочной стены непосредственно после монтажа перемычки;
  • высокие показатели прочности и долговечности с условием правильного подбора, исходя из эксплуатационных особенностей здания.

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.

О перемычках и их видах

Для начала давайте разберемся с тем, что такое перемычка. Это архитектурная деталь, которая устанавливается или наращивается на месте оконного или дверного перекрытия. Предназначение этой детали практически раскрыто – удержать слои кирпичной кладки от смещения в проем и, следовательно, всю стену от возможного разрушения.

Виды перемычек в кирпичных стенах:

  • Сборные железобетонные элементы, устанавливаются при значительной нагрузке на проемы с целью возведения второго этажа, либо при применении тяжелых конструктивных решений в проекте;
  • При небольшой нагрузке используются облегченные конструкции с применением металла. При этом можно использовать как арматуру, так и уголки и даже швеллер. Не отстают от требований строителей и производители, которые предлагают изделия, такие как кирпичные перемычки Baut, позволяющие провести кладку слоя кирпичей как горизонтально, так и вертикально;

Кирпичные перемычки Baut – надежное укрепление конструкции

  • Отдельного рассмотрения заслуживает арочная кладка, которая является и перемычкой и элементом декорирования фасада. Техника, которая требует специальных строительных «лекал» и определенных навыков, хотя навыки приходят очень быстро, а в результате получается очень привлекательная форма, возведенная своими руками.

Железобетонные изделия в работе

Тяжелые перемычки, это, как правило, заводские изделия, которые монтируются на месте с помощью подъемных устройств, например кранов.

В этой линейке изделий существует своя градация, имеются:

  • Брусковые перемычки;
  • Балочные аналоги;
  • Плитные изделия с шириной более 25 см;
  • Фасадные железобетонные конструкции.

Кроме того существуют изделия несущие и ненесущие. Все различие будет состоять в том, что несущие обладают большей прочностью и способны выдерживать нагрузки второго этажа, или приравненные к ним, при том, что сама стена будет несущей.

Ненесущие изделия выдерживают себя любимых и несколько кладок кирпича до крыши. Естественно, что цена ненесущих перемычек будет ниже.

Кроме этого есть общие условия по изготовлению и монтажу, приемлемые для всего ряда изделий:

  • Во всех изделиях имеется сварной металлический каркас представленный арматурой и тяжелая смесь бетона;
  • Монтаж перемычек на кирпичные стены осуществляется только в том случае, если подготовленные места укладки находятся на одном уровне. В этом случае на стены укладывается раствор и с помощью крана перемычки водружаются на стационарные места, после чего снова проверяется горизонтальность укладки строительным уровнем.

Изделия могут быть различной формы.

К сведению!
Если вы выставляете перемычку из нескольких элементов, они должны быть уложены в одном положении, до достижения необходимой ширины пролета.
Это связано с тем, что разные грани изделия могут по-разному реагировать на нагрузку, при возведении же серьезной несущей конструкции дальнейшее поведение балок трудно предсказать.
И еще, существуют прописанные нормы СНиП на опирание перемычек на кирпичную стену.
Это важно, так как уменьшение этих параметров может привести к катастрофическим последствиям.
Так вот на сплошную стену перегородка заходит на глубину 25 см, на кирпичную перегородку между окнами – на 20 см.

  • Конечно, допускается монтаж перемычек на кирпичные стены методом наращивания конструкции самостоятельно, на месте. В этом случае вам понадобится опалубка, которая представляет собой короб. При этом нижняя часть, или дно, полностью повторяет площадь проема, она прибивается к боковым частям, которые заходят на 20-25 см в конструкцию стены или перемычки (вспоминаем рекомендации СНиП).
    Сбоку конструкцию можно ограничить элементами кирпичной кладки. Для более четкого прилегания доски к стене, на слое подвязки в стене монтируются кирпичи так, чтобы с лицевой и внутренней стороны кирпич на половину выступать из общего ансамбля.
    То же делается и на следующей стене. При этом опалубка имеет естественные выступы для установки, доска будет стоять ровно, сверху набиваются планки, для того чтобы цементом не повело конструкцию, а снизу выставляются кирпичи, для удержания дна короба.
    В сам короб закладывается металлическая конструкция и заливается цементным раствором. Для более крепкой сцепки прутья арматуры можно завести в стыковочный слой раствора, бокового ограничителя (то есть, между кирпичами).
    И еще одна деталь. После того, как доморощенная балка выстоится боковые кирпичи можно аккуратно срезать болгаркой, а можно использовать для подвязки элементов декора окна.
Читать еще:  Кирпич вибропрессованный

Металл для поддержки

Очень часто, особенно при возведении одноэтажных строений, либо небольших дачных домиков, необходимость в тяжелых, железобетонных конструкциях отпадает. В этом случае подбор перемычек в кирпичных стенах осуществляется среди готовых металлических изделий.

В ход могут пойти и просто прутья арматуры, и металлический уголок, и швеллер, даже простые полосы металла неплохо справятся с этой задачей. Существует еще одно преимущество металлических подпорок – они очень быстро монтируются.

Но существует одно но. Необходимо провести расчет перемычки для кирпичных стен. Так как возможно со временем прогиб конструкции, что в свою очередь может заклинить или вообще разрушить установленное окно.

По уже не раз упомянутым СНиП, существуют достаточно жесткие критерии изгибов материала, которые допускаются. Металлические опоры должны прогибаться не более чем на 1/200 своей длины.

Совет!
Для проведения расчетов подбора материала в каждом конкретном случае существует методика, достаточно последовательно описанная во все тех же СНиП, ориентируйтесь на них, вы сможете провести расчет на возможности материала.

И о кирпиче

Не обязательно прибегать к установке железобетонных и металлических перемычек. Особенно это касается одноэтажных, небольших строений, дачных домиков и тому подобных строений.

Можно сотворить перемычку и с помощью обычного кирпича, при этом не имеет особого значения, какой кирпич вы используете для возведения стен. Это может быть и строительный кирпич и двойной силикатный кирпич М 150, перемычка будет сделана из того же, но одинарного кирпича.

Инструкция возведения предполагает следующие этапы:

  • Возведение опалубки. В данном случае допускается упрощенная опалубка. Неплохо зарекомендовала себя конструкция, состоящая из двух видов труб разного диаметра.

Технология достаточно проста. В кладке оставляют борозды под трубы диаметра 48 мм. Сами же опоры это трубы диаметром 60 мм, в них вставляются обрезки трубы в 48 мм, при установке труба 60 подбирается под периметр окна, а отрезки 48 мм разводятся и заходят в подготовленные пазы в кладке.

Далее устанавливаются доски, на которых и будет возводиться вся конструкция, при этом верхняя часть доски выходит на один уровень с кирпичной кладкой.

Для нешироких дачных стен, можно выставить на столбики кирпичей, в оконном проеме, деревянную доску и осуществлять кладку кирпичей на ней;

  • Далее осуществляется непосредственно кладка, в которой присутствуют некоторые технические нюансы достойные описания. Хотя для работ применяется обычный глиняный кирпич, но его кладка будет несколько отличаться от обычной кладки кирпича.
    Есть две техники названные клинчатой и лучковой. Они очень похожи между собой по укладке, но в первом случае кладка напоминает по внешнему виду клин между двумя параллельными линиями, во втором случае этот клин расположен между дугами, что внешне смотрится более интересно.
    В обоих случаях кирпич заводится с двух сторон от пятки к клину, количество кирпичей в конструкции нечетное.

Фото лучкового вида кладки.

Интересно знать!
При строительстве такого перекрытия в местах стыковок с конструкцией стены формируют так называемые пятки, это опоры для кирпича с подрезанным краем.
Сами кирпичи, от пятки до замка, устанавливаются с увеличением слоя раствора от 5 мм в нижней части до 25 мм в верхней, с обязательным плотным заполнением швов.
Замок – это тот же кирпич, который выставляется строго вертикально и является запирающим для двух дуг конструкции.

И еще!
Место замка определяется строго в середине набираемой перемычки с помощью обычного отвеса.
Для проемов более 2 метров, данный тип кладки не допускается.

Отдельно об арках

Арки – это поэзия кирпичных стен.

Здесь, технологии чем-то похожи на укладку уже описанных клинчатой и лучковой методик, но есть особенности:

Читать еще:  Отопительные печи из кирпича своими руками

  • В данном случае сама опора делается в виде арки с необходимым радиусом кривизны. С этой целью можно использовать дерево, соорудив из него такой каркас, который прекрасно создаст изгиб необходимого радиуса кривизны. Единственное на что следует обратить внимание, это на то, чтобы тяжелый кирпич не подмял, и не деформировал дерево, а для этого сооружается усиление, в виде дополнительных ребер жесткости ;
  • Укладка начинается с ровной горизонтальной поверхности стены с производством швов, позволяющих вести всю конструкцию арки с некоторым углом разворота, при этом нагрузка будет распределяться достаточно равномерно;
  • Каждый кирпич должен устанавливаться на свое место с проверкой уровня укладки угольником и уже описанной толщиной швов;
  • Запирательный кирпич устанавливается строго вертикально, замыкая всю конструкцию, также замком.

Для полной наглядности.

Обратите внимание!
При снятии опалубки кирпичи несколько опускаются вниз, и особенностью конструкции является то, что она при этом заклинивает сама себя.

Как выполняется расчёт нагрузки

Технически перемычка в верхней части проёма — это обычная балка и расчёт для неё проводится аналогичным образом. Есть два главных требования, которым должна удовлетворять эта деталь:

  1. Участки стен, на которые перемычка опирается, должны адекватно воспринимать нагрузку.
  2. Остаточная деформация (прогиб) перемычки под нагрузкой не должна превышать допустимых значений для окон или дверей, установленных в проёме.

Всегда необходимо учитывать и самонесущие свойства стены. Очень часто при возведении каменной кладки проёмные перемычки выполняют свою функцию только первые 2–3 недели после их установки, а затем просто остаются в стенах без всякой надобности. Это относится к тем проёмам, над которыми сохраняется целик кладки, по высоте равный длине пролёта. Здесь перемычка не нужна вовсе — стена сама себя поддержит, при этом чем крупнее используемые для кладки блоки, тем меньшей высоты целик должен оставаться.

В других случаях расчёт перемычки ведётся по приложенной нагрузке, включающей:

  • собственный вес перемычки;
  • вес стены с учётом самонесущей способности (высоты кладки над проёмом);
  • распределение веса стены (для летней кладки учитывается только 1/3 ширины над проёмом, для зимней — вся стена полностью);
  • нагрузку, обусловленную опиранием балок или плит перекрытия на данный участок стены.

Также важны линейные размеры перемычки. Её ширина определяется толщиной стены, высота — требуемой несущей способностью. Длина перемычки соответствует ширине проёма плюс удвоенное значение глубины залегания: от 10 см для кирпичных стен и до 30 см для рыхлых пористых блоков.

В большинстве случаев для определения подходящей перемычки достаточно сделать выборку из таблиц со стандартными ЖБИ фабричного производства (серия 1.038 для стандартных и 1.225 для очень широких проёмов). Нужное изделие определяется по ширине проёма с учётом глубины закладки. Если искомая перемычка тоньше стены, таких нужно установить несколько, ну или как минимум две штуки.

Конечно, никто не настаивает на приобретении готовых изделий. Железобетонные перемычки вы вольны отлить самостоятельно, равно как заменить их на деревянные или стальные на своё усмотрение, предварительно выполнив расчёт перемычки на прогиб.

Расчет перемычки в стене

Точный расчет выполняется в процессе подготовки проекта. Для этого нужно учитывать специфику строительного материала, потенциальную нагрузку, оказываемую на проем и особенности самого сооружения. Основными параметрами для того чтобы произвести итоговый расчет усиления дверного проема в несущей стене являются:

  • прочность: 1,12 * сопротивление детали * сопротивление материала;
  • прогиб: нормативный момент * расчетная длина перемычки / (10 * момент инерции * модуль упругости материала) = 1/200;
  • нагрузка, в том числе от верхней кладки и перекрытий: толщина проема * ширину проема * высоту кладки * удельный вес материала;
  • момент сопротивления: расчетная нагрузка/8/расчетное сопротивление материала;
  • момент инерции: глубина опирания перемычки * момент инерции материала * расчетная длина детали / (10 * модуль упругости материала).

Расчет железобетонной перемычки в стене

Все параметры, необходимые для выполнения расчета следует находить по формулам в определенной последовательности. Данные для некоторых из них можно получить, проанализировав свойства используемых материалов и проектные данные для проема и дома в целом.

Опираясь на эти показатели можно получить итоговый результат, который и покажет все необходимые параметры для обустройства перемычки для проема несущей стенки дома. При соблюдении нормативов здание не будет проседать и будет вполне безопасным для его эксплуатации.

Рекомендуем посмотреть видео

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector