Опирание перемычек

Грамотное выполнение армирования строений из газобетона является залогом долговечности возводимой конструкции, а также позволяет предотвратить появление трещин и деформаций в процессе всего периода эксплуатации.

Армированные элементы применяются при необходимости повысить уровень прочности стен из газосиликата в условиях коттеджного и частного малоэтажного строительства. Перемычки для газобетонных блоков устанавливаются при обустройстве всех оконных и дверных проемов. Это помогает распределить нагрузки от перекрытий и исключить появление трещин в оконной зоне.

Заводские решения

Технология применения перемычек в частном домостроительстве имеет несколько принципиальных отличий от монтажа, принятого в современном и массовом строительстве с использованием ячеистых газобетонов. В настоящее время используется несколько видов перемычек, которые отличаются конструктивными особенностями и правилами применения.

Готовый вариант армированной газосиликатной перемычки по ГОСТ

Готовые заводские газосиликатные (газобетонные) перемычки являются обычными балками из газобетона с прямоугольным сечением и внутренним каркасом в виде арматуры, покрытой специальным антикоррозионным составом.

Стрелки на элементе указывают правильное направление выполнения монтажа.В тоже время это решение является самым дорогим по стоимости.

Основными преимуществами являются:

• правильно армированные газобетоны не растрескиваются, не «плывут» и не разрушаются в процессе длительной эксплуатации;
• газобетонные перемычки относятся к высокопрочным конструкциям с малым весом, не оказывающим дополнительной нагрузки на возведенные стены и фундаментное основание;
• ячеистая структура газобетонной перемычки идентична структуре строительных блоков, поэтому не вызывает снижения показателей тепловой эффективности, и в результате не потребуется выполнять дополнительное утепление.

Основные размеры газосиликатных перемычек:

• Высота — 124 мм;
• Ширина — 115 мм, 150 мм, 175 мм;
• Длина — 1300-3000 мм.

Уточняйте на сайте производителей.

Конструкция из U-блоков

Наиболее популярным вариантом является обустройство сборно-заливных перемычек над окнами в стенках из ячеистого газобетона с несъемной опалубкой на основе U-образных элементов.

В приведенной по ссылке статье представлена информация о выпускаемых размерах этих элементов и о способе самостоятельного изготовления.

U-образные перемычки являются сборными элементами. Они легко пилятся под необходимую длину с помощью ножовки по газобетону. В борозды изделий закладывается сварная арматурная каркасная конструкция, после чего монтаж производится над оконным или дверным проемом посредством деревянной опалубки. Железобетонные элементы изготавливаются с применением тяжелых смесей на основе бетонов и арматурных прутов.

Железобетонные перемычки

Эти заводские изделия представляют собой балки из бетона с арматурой внутри.

По теплопроводности бетон заметно уступает газосиликату.

Если планируется утепление стен дома минеральной ватой, то эти балки использовать можно.

Но для стен без утеплителя железобетон будет являться мостиком холода.

В этом случае перемычки из газобетона, предложенные в первом варианте, смотрятся лучше.

Глубина опирания и максимальная длина проема

В зависимости от конструкционных особенностей может варьироваться как технология монтажа, глубина опирания перемычек на газобетонные блоки, так и основные правила эксплуатации.

Тип перемычки	Длина проёма максимальная	Опирание на кладку	Конструктивные особенности
Армированная несущая конструкция газобетонная	174 см	25 см	Не нуждается в дополнительном утеплении
Несущая конструкция из железобетона с применением несъёмной опалубки в виде U-образных блоков	300 см	25 см	Не нуждается в дополнительном утеплении
Монолитная железобетонная конструкция несущего типа	В соответствии с длиной балки	35 см	Нуждается в дополнительном утеплении
Выполнение армированием	120 см	Введение арматуры за проём на 0,5 м	Желательно осуществлять рядовое армирование над проёмами
Монолитная не несущая конструкция из железобетона	200 см	35 см	Нуждается в дополнительном утеплении
Конструкция не несущего типа на основе металлических уголков	120 см	20 см	Нуждается в заглублении в кладку

Способы монтажа

Рассмотрим, как сделать перемычку над окном, подробнее.

Устройство с помощью U-блоков

Конструкция предназначается для работы с перекрытиями, ширина которых не превышает три метра. Применение облегченных элементов позволяет исключить привлечение строительного крана и других видов специальной техники.

Армирование осуществляется рифлеными металлическими прутами, имеющими класс прочности А400-500 при диаметре в 10-16 мм (что определяется расчетом):

• при параметрах ширины лотка меньше 120 мм рекомендуется применять двухстержневое армирование;
• при параметрах ширины лотка больше 150 мм рекомендуется применять четыре арматурных стержня, которые соединяются с помощью вязальной проволоки арматурными прутами с шагом в 40-50 мм для получения пространственной надежной решетки.

Опорная зона крайних блоков должна составлять 25 см. Для склеивания торцов блоков используется стандартный монтажный клей для ячеистых газобетонов. О его выборе и расходе узнайте из этой статьи.

Можно обойтись без специальных лотков U-образной формы и соорудить опалубку по месту из досок и (или) перегородочных газобетонных блоков. Далее проармировать и залить бетоном. Разнообразные способы рассмотрены в статье про изготовление армопояса. Здесь конструкция схожа.

Устройство армированных перемычек

Такой вариант надежен благодаря объемному стальному каркасу внутри изделия и является наилучшей основой для выполнения финишного декорирования.

Размеры подбираются в соответствии с длиной пролёта и шириной стеновых блоков. Такой элемент используется в качестве балки на один пролет и монтируется в соответствии со следующими рекомендациями:

• подъём детали на необходимую высоту и установка стрелкой вверх с соблюдением опорной глубины в 30 см;
• при необходимости допускается применение в одном проеме пары перемычек, но устройство основания оконного проема выполняется исключительно монолитным изделием;
• на участках опоры все элементы необходимо скреплять специальными склеивающими растворами, а вторая деталь монтируется вплотную к уже установленной оконной перемычке при помощи резиновой киянки.

Поверхность при необходимости выравнивается рубанком. Дальнейшие работы осуществляются только после полного просыхания клеящей смеси.

Устройство на уголках или арматурных стержнях

Вариант, широко используемый при возведении домов из ячеистых бетонов. Но профессионалы такой монтаж не одобряют и называют словом «колхоз». Если вы всё же решитесь поколхозить, то применяйте такую конструкцию на узких окнах шириной до 120 см в одноэтажных постройках. И уголки берите помощнее, например, с сечением 75х75х6 мм.

Городить перемычку из уголков на широком окне, как здесь, я бы не рекомендовал.

Такая конструкция представляет собой применение металлических уголков, устанавливаемых с опорной глубиной в 30 см. Монтажные работы осуществляются с учётом следующих требований и правил:

• стальные уголки требуется подвергнуть окрашиванию со всех сторон специальными составами против коррозийных изменений;
• минимальная опорная длина устанавливаемого металлического уголка на кладку стен не должна быть меньше 20 см;
• уголки скрепляются между собой при помощи стальной ленты, сваркой или посредством стандартной проволочной стяжки;
• металлические элементы требуется утапливать в газобетон, что не позволит уголкам выступать над стеновой поверхностью.

Вот ещё вариант:
А вот вариант с применением арматуры:

Советы и рекомендации

Важно помнить, что если длина проема не превышает 1,2 метра, а высота менее двух третей от ширины, то наиболее удобным вариантом устройства станет перемычка из стандартных блоков без применения дополнительных крепежей. Блоки нужно укладывать с использованием съёмной временной опалубки и специального клея для ячеистых газобетонов. Боковые элементы в этом случае заглубляются в стену минимум на 115 мм.

Дополнительным усилением может стать армирование расположенных над проёмом рядов. Оптимальное сечение используемой арматуры составляет примерно 6-8 мм. Концевая часть заводится за границы проема на 0,5 м с двух сторон кладки. Концам нужно придать Г-образную форму и анкеровать их в кладку газобетонных блоков.

izbloka.com

Кирпичные проемы и перемычки

Нагруженная кирпичная перемычка несет в себе риски разрушения конструкции или сдвига кладки, если вертикальные растворные швы будут пустыми или не полностью залитыми раствором. Чтобы этого не произошло, необходимо контролировать ровность горизонтальных рядов кирпича, правильно перевязывать кирпичи в кладке. Раствор для перемычки в кирпичных стенах используется марки 25 и выше. Максимальная высота рядового перекрытия — пять рядов кирпича, длина перекрытия — ≥ 0,5 метра ширины строительного проема.

Кирпичная перемычка строится, опираясь на опалубку, сделанную из доски-сороковки. Нижний слой цементного раствора укладывается толщиной ≥ 2 см, и в этот слой требуется уложить несколько рядов гладких арматурных прутьев Ø 6–8 мм по длине перемычки. Укладываются металлические перемычки по одной на полкирпича, при этом на всю длину перекрытия их должно быть не менее трех штук. Так как арматурные стержни в этой конструкции принимают на себя усилия на растяжение, то стержни нужно запускать за торцы проема на 0,25–0,3 м, а их концы — загибать на поверхность стены.

Каркас опалубки будет опираться на выступающие из стены кирпичи, которые после демонтажа деревянного каркаса скалывают или спиливают. При ширине перекрытия ≥ 1,5 м нижняя часть палубы должна опираться на кружала, установленные на торцовую сторону.

Процесс возведения перемычки начинается после того, как до уровня перекрытия были выложены кирпичи стены. Чтобы опирание перемычки было прочным и надежным, сначала нужно сделать кирпичную опорную пяту, а плоскость опорной площадки определяется с помощью отклонения опоры по вертикальной оси. На смонтированную опалубку кирпич укладывается поперек каркаса. Проводя расчет перемычки, определяют количество рядов на опалубочной поверхности с помощью обычной разметки, которая проводится таким образом, чтобы количество кирпичей на перекрытии было нечетным. Ряды считаются в горизонтальной плоскости. Нечетный кирпич по центру кладки — «замковый», и располагаться он должен строго по вертикали и по центру кирпичной кладки.

Лучковые и клиновые перемычки выкладываются одновременно с обеих сторон от опорной пяты к замковому кирпичу так, чтобы ряд заканчивался на замке нечетным кирпичом по центру кладки. Строительным шнуром проверяют ровность растворных швов. Клиновую перемычку нельзя возводить, если длина проема больше двух метров.

Арки и своды

Изогнутая перемычка из кирпича в виде арки или свода делается так же, как и кладка клинчатой конструкции. Швы от раствора в рядах должны располагаться перпендикулярно лицевой и нижней поверхностям арочной конструкции. Расположение швов должно быть клиновым, а по ширине швы должны быть широкими вверху, и сужающимися книзу, при этом все швы необходимо заполнять полностью, не оставляя воздушных пустот.

Верхняя часть свода бетонируется слоем раствора не меньше ¼ толщины кирпича, то есть, около 3–4 см. Контроль кладки и ровность растворных швов необходимо постоянно контролировать при помощи обычного отвеса и строительного шнура как по вертикали, так и по горизонтали. Опалубка делается разборной, и ее демонтаж не должен мешать самой конструкции арочной перемычки или своду. Разборка опалубки производится через 7–10 суток, то есть, после полного набора начальной прочности цементным раствором.

Более широкий подбор перемычек в кирпичных стенах можно осуществить, включив в перечень ЖБИ сборной конструкции, которые изготавливаются в промышленных условиях, и поэтому обладают заранее заложенными высокими прочностными характеристиками. Строительная перегородка из таких изделий может быть брускового типа с шириной опирания до 25 см (балки ПБ), в виде ж/б балки с выносной четвертью для опирания (балки ПГ), в виде узких бетонных плит шириной более 25 см (плиты марки ПП) и фасадные конструкции (ПФ плиты) для обустройства перекрытия четвертями. Как фасадный элемент опирания плиты ПФ позиционируют себя более практичными, но требуют дополнительного декорирования, особенно, если плиты укладываются на кирпичные стены.

Железобетонные элементы опирания нужно подбирать на проемы с арматурными конструкциями с Ø прутьев 0,4–0,6 см, и изготовленных из тяжелого бетона марки не ниже M 250. Степень нагрузки и глубина опирания классифицируют ж/б элементы на несущие (выдерживают дополнительные нагрузки, кроме веса кирпичной кладки) и ненесущие (выдерживают только вес собственно кладки и свой вес). Расчетная глубина опирания на стену, выложенную из кирпича ≤ 250 мм, опирание на внутренние перегородки ≤ 200 мм.

Перемычки из металла – преимущества и расчет

Существуют строительные конструкции, в которых обустроить сборные или кирпичные перемычки невозможно. В таких объектах идеально подходит перемычка металлическая, которой можно придать любую форму на месте или заранее. К тому же, применение металлических опорных элементов имеет множество своих преимуществ. Например, не нужно ждать, пока раствор наберет расчетную прочность, чтобы продолжать строительство – на металлическую перемычку можно нагружать вес остальной недостроенной конструкции сразу. Высокая скорость сборки – еще одно явное преимущество, как прочность и надежность. Для металлических элементов не нужно проводить предварительные расчеты на несущие нагрузки и глубину опирания: проводятся только расчеты на минимальное опирание перемычек на кирпичную стену с тем, чтобы конструкция не прогнулась. Но и этих вычислений и подбора конфигурации перемычки можно избежать, если использовать для перекрытия проемов двутавры или швеллера.

Расчет перемычки из металла на прочность ведется по таким критериям:

Прочность: М_p=1,12xWxR;

где:

• M_p — переменная величина, зависящая от длины перекрытия и нагрузки на него;
• W — сопротивление стальной конструкции, величина справочная;
• R — сопротивление металла.

Величина изгиба металлической перемычки: М_hxL/(10xExI)=1/200;

где:

• M_h — переменная, зависящая от длины перекрытия и нагрузки на него;
• L — длина перемычки;
• I — инерционный момент;
• Е — модуль упругости металла;
• 1/200 — предельный изгиб.

Как рассчитать перемычки для проемов окон и дверей — точный и упрощенный расчет

О том, как подобрать перемычки для кирпичных стен, будет рассказано ниже, и главное условие для выбора надежной металлической конструкции перемычки — точный расчет нагрузки от стены из кирпича на 1 погонный метр перемычки. Возьмем практический пример расчета перемычки для двери и окна (стены из кирпича):

Допустим, дверной проем имеет толщину 25 см (0,25 м) для кирпичной стены в один кирпич. Кладка над перемычкой будет продолжена на высоту 90 см (0,9 м) при ширине дверного проема 100 см (1 метр). Для подбора  размеров и конструкции стальной перемычки нужно рассчитать нагрузку от верхней кладки на 1 погонный метр перекрытия.

Справка: удельная масса кирпича — 1800 кг/м³: q=0,25×0,9×1,8×1=410 кг/м.

M = QxLx200/8;

где:

• Q — несущая нагрузка;
• L — длина перекрытия;
• 200 — глубина опирания;
• M_р = 650 кг/м;
• L = 1000+2×200/3=113 см;
• M_p = 73 кН/см.

Сопротивление по прочности: W=65/(1,12×21)=2,76 см³.

Инерционный момент: I = 200 М_нxL/(10xЕ)=7,85 см⁴.

Более простой метод расчета нагрузки на один погонный метр перемычки можно представить формулой: Q₁ = PxBxH;

где:

• P (кг/м³) — плотность строительного материала перекрытия плюс плотность раствора. Справочная информация: раствора на цементе ≤ 2200, плотность кирпича без пустот ≤ 1900; плотность кирпича с пустотами ≤ 1450;
• B (м) — ширина кирпичной стены;
• H (м) — высота кирпичной кладки над перемычкой.

Расчет сопротивления по прочности и инерционного момента проводится по формуле: Q₂=NxP;

где:

• N — количество профиля для перекрытия;
• P — масса перемычки на один погонный метр стального профиля (справочная величина).

Нагрузка на один погонный метр перекрытия составит: Q=1,1xР;

где 1,1 – постоянный коэффициент.

Для расчета сечения металлической балки, опирающейся на две точки опоры, предельный изгибающий момент находится по центру: М_max = (Qx1 м²)/8=19,6 кг/м;

Если отталкиваться от ширины проема в 1 метр, то сопротивление по прочности будет равным: W_треб=М_max/R_y=0,933 см³;

где R_y — справочная величина, сопротивление металла ≤ 2100 кгс/см².

Результат нужно разделить на количество металлических профилей в перемычке — их должно быть не менее двух. Следующий шаг — выбор типа профиля по значению, большему на 1,1, чем полученное при расчетах. Для условий, описанных выше (длина проема – 1 метр, ширина — полкирпича) хватит двух стальных уголков с одинаковыми сторонами размером 28x28x3 мм. Глубина опирания металлических уголков на стены — ≤ 250 мм.

При расчете параметров перемычек для несущих кирпичных стен используются почти такие же методики, за исключением вычисления нагрузки на перемычку и выбора требуемой расчетной схемы. Если перемычка одновременно служит как несущая балка над дверным или оконным проемом, то ее расчет можно выполнить ее как расчет для балки на шарнирах.

• B (м) — ширина кирпичной стены, для нашего варианта — два кирпича, или 510 мм;
• H (м) — высота кирпичной кладки над перемычкой, нагрузка на которую рассчитывается, как H=L/2. Например, при длине проема в полтора метра и ширине в два кирпича нагрузка на перемычку будет равна 755,3 кг/м. Для плит перекрытия средний удельный вес принимается в диапазоне 800-1000 кг/м². Плиты с круглыми пустотными отверстиями имеют удельную массу ≤ 320 кг/м², плюс добавочный вес от теплоизоляции и цементной стяжки — около дополнительно 100 кг/м².

Предельный изгибающий момент для металлической перемычки с сосредоточенной и равномерно распределенной нагрузкой вычисляется по следующей формуле: М_max=(Qxl²)/8+(Qxl)/4=1133,7 кг/м. Сопротивление по прочности: W_треб=(1133,7×100)/(2100×2)=27 см³.

Материал для металлической перемычки может быть разным: стальной уголок горячего проката, разнополочные или равнополочные металлические уголки, профильные шовные и бесшовные трубы, но чаще всего используют б/у швеллер. Его можно найти или купить дешево и он удобнее в монтаже.

При длине дверного или оконного проема в 1,5 метра, и ширине проема в два кирпича достаточно использовать пару стальных уголков с разным размером полок, например, 110x70x8 мм. Вместо этих изделий можно использовать уголки другого размера, например, 490 x 56 x 55. Глубина опирания металлических уголков на стены — ≤ 250 мм.

Изгибающий момент рассчитывается по формуле: F=(5xQxL4)/(384xExI_z);

где:

• E — модуль упругости для стальных элементов со значением 2×1010 кг/м²;
• I_z — инерционный момент.

Для стальной перемычки, собранной из двух металлических уголков, изгибающий момент F = (5x3167x1,54)/(384x2x1010x2x171,54×10–8) = 0,003045 метра.

Согласно требований СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» максимальная величина изгиба для металлических перемычек не должна превышать 1/200 длины перегородки. По результатам примеров расчетов, приведенных выше, это значение равняется 150/200=0,75 см, что означает пригодность перемычки, выбранной с такими параметрами.

kamedom.ru

Перемычки на кирпичные стены

Прежде чем произвести расчет опирания перемычек на кирпичную стену, следует выяснить несколько важных моментов. Что же такое перемычка? Это та часть стены, которая перекрывает дверные и оконные проемы и удерживает на себе кладку над проемами. Когда сила тяжести перекрытия ложится непосредственно на стену над оконными и дверными проемами, используют сборные несущие железобетонные элементы. Если нагрузки на стенах нет, а ширина проемов не превышает 2 м, используют ненесущие железобетонные или рядовые из кирпичной кладки с применением растворов повышенной прочности, закладывая арматурные стержни для поддержки нижнего ряда кирпичей. Бывает, что вместо рядовых перемычек выполняют клинчатые, которые еще и служат декорацией фасада. С той же целью в 4 метровых пролетах возводят арочные перемычки. Данный тип кладки используют для организации перекрытий в зданиях со сводами. В таком случае все поперечные и продольные швы во время кладки перемычек должны быть заполнены.

Перемычки предназначены для перекрытия дверных и оконных проемов в кирпичных стенах зданий различного назначения.

Если вертикальные швы будут недостаточно заполнены, то от нагрузок произойдет сначала сдвиг отдельных кирпичей, а потом и разрушение кладки. Обязательно соблюдать горизонтальность рядов рядовых перемычек, правила перевязки кладки из целого кирпича. В кладку используют раствор не ниже 25 марки. Высота рядовой перемычки должна составлять около 5 рядов кладки, а длина должна превышать на 50 см ширину самого проема. Кладку перемычек делают с применением опалубки из досок 40-50 мм толщиной. Расстилают раствор по опалубке примерно 2 см толщиной. В раствор потом втапливают прутья арматуры. Слой идет под первый ряд кирпича рядовых перемычек. Армируются перемычки 6 мм стержнями в диаметре из круглой стали. Расчет количества стержня прост, его кладут по одному на каждые полкирпича, но на всю перемычку не менее 3. В перемычке арматура работает на растяжение, она воспринимает растягивающие усилия от кладки. Концы стержней выпускают на 25 см за грани проема, заканчиваются крюком.

Перемычка из кирпича

Опирание опалубки производится на выпущенные из кладки кирпичи. После снятие опалубки кирпичи срубают. Если ширина проема превышает 1,5 м, опирание опалубки ложится на кружала из досок, которые ставят на ребро. Бывает так, что кроме дощатой опалубки используют трубчатые инвентарные опоры-кружала, сконструированные Огарковым. Такую конструкцию опирания очень просто изготовить. Для этого делают 2 обрезка труб 48 мм в диаметре и вставляют в обрезок трубы с диаметром 60 мм. Во время кладки кружал раздвигают трубы таким образом, чтобы меньшего диаметра концы заходили внутрь борозд, которые оставлены в кладке. Ставятся по 2 кружала на каждый проем и применяются, если в проемах вставлены оконные и дверные блоки. При использовании других типов кружал оконные и дверные блоки вставляют после снятия кружал. Из обычного глиняного кирпича выкладывают клинчатые и лучковые перемычки с клинообразными швами, толщина которых вверху перемычки 25 мм, а внизу – около 5 мм.

Кладка рядовых перемычек: а — фасад перемычки, б — разрез перемычки, в — кладка перемычки по дощатой опалубке, г — кладка перемычки на инвентарных трубчатых кружалах; 1 — арматурные стержни, 2 — доски, 3 — деревянные кружала, 4 — трубчатые кружала Огаркова.

Конечно, вначале возводят стены до уровня перемычек, при этом выкладывают опорную пяту из кирпича, подтесанного прежде, чем устраивают кладку перемычек. Направление опорной плоскости определяют при помощи шаблона, то есть угла отклонения от плоскости по вертикали. По подготовленной опалубке, которую удерживают кружала, поперечными рядами ведут кладку. Расчет рядов кладки на опалубке размечают таким образом, чтобы их число с учетом толщины шва было нечетным. В данном случае ряды кладки считают по горизонтали. Нечетный ряд кирпича в центре называется замковым, и находиться он четко в вертикальном положении в центре перемычки. Выполняют кладку лучковых и клинчатых перемычек с двух сторон равномерно от пяты к замку так, чтобы она заклинивалась в замке нечетным центральным кирпичом. С помощью шнурка проверяют правильность направления швов. В точке сопрягающихся линий пересечения опорных частей крепят шнурок. Кладку клинчатых перемычек производить нельзя, если пролет превышает 2 м.

Арочные перемычки, своды

Схема выполнения кирпичной кладки арок и сводов (арочных перемычек).

Кладут арочные перемычки, своды и арки в такой же последовательности, как и клинчатые. Образующиеся за счет кладки швы между рядами должны быть перпендикулярны кладке наружной и нижней поверхности арки. Швы образуют клинчатую форму с расширением кверху и сужением снизу. В сводах и арках усилие от нагрузки к кривой арки действует по касательной. Постели рядов ложатся перпендикулярно направлению давления. При таком расположении рядов это первое правило резки кирпичной кладки. Кладку в швах плотно заполняют раствором. В процессе выполнения работы сверху поверхность сводов затирается раствором толщиной 1/4 кирпича. Правильность швов и укладки рядов проверяют шнуром, который закрепляют в центре арки. Положение каждого ряда проверяют шаблоном-угольником и шнуром. Конструкция опалубки для кладки арок и сводов должна обеспечивать при распалубливании ее равномерное опускание. Ставят клинья под кружалами, если их ослабить, опалубка опускается. Выдерживание в опалубке арочных и клинчатых перемычек по времени зависит от марки раствора и температуры воздуха.

Перемычки из железобетона

Сборные железобетонные изделия (ЖБИ), используемые при строительстве, производят на специализированных заводах и монтируют непосредственно на объектах строительства.

При строительстве домов для перекрытия дверных и оконных проемов применяются сборные железобетонные перемычки.

Сборные железобетонные перемычки различают по видам: брусковые, балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ).

Изготавливают железобетонные изделия на проемы с использованием арматурных закладных изделий 0,4-0,6 см и тяжелой бетонной смеси М 250. Конструктивно перемычки выделяют как несущие и ненесущие. Несущими считаются те, которые несут нагрузку перекрытия помимо массы кладки над ней. К ненесущим относятся такие, которые несут нагрузку собственного веса и тех участков кладки, которые расположены над ними.

По видам различают: брусковые шириной до 250 мм (ПБ), балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ), которые предназначены для перекрытий проемов четвертями с толщиной и шириной части выступающей в проеме кладки более 250 мм. При помощи уровня проверяют опоры и места укладки до начала монтажа и расстилают раствор.

Опирание на кирпичную стену должно быть глубиной не менее 250 мм, на перегородки – не менее 200 мм. Ненесущие элементы с двухметровым пролетом можно укладывать и вручную, тогда как тяжелые несущие стропуются за монтажные петли и устанавливаются краном. Укладку проверяют уровнем. Их собирают из нескольких элементов, чтобы покрыть всю ширину проема кладки, боковые части перемычек входить в плоскость кирпичной стены без выступов. Во время монтажа укладывать перемычки следует только в определенном положении. Несущая способность в зависимости от места расположения арматуры и количества может различаться.

Устройство металлической перемычки

Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность.

Когда нет возможности установить сборные перемычки, можно смонтировать металлические. Кирпичная кладка отлично держит собственный вес после того, как раствор набрал прочности. Конечно, это в том случае, если отсутствует нагрузка от перекрытия и умеренная ширина окна. Но пока раствор не затвердел и не набрал прочности, над проемом кирпичная кладка нуждается в поддержке. Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность. Нет необходимости вести расчет. Но они, как мы уже говорили, производятся только в заводских условиях и очень тяжелые. По монолитным железобетонным нужно произвести расчет, подбор высоты и армирования. Изготавливается она сложнее, с применением опалубки. Зато монтаж можно произвести непосредственно на объекте строительства. Ну, а можно установить перемычки из металлических прокатных профилей, таких как углы, швеллеры или двутавры.

при подборе металлических элементов необходимо произвести расчет, чтобы не возникло прогиба перемычки больше допустимого, и определить необходимую прочность подобранных металлических элементов. При этом расчет производится по следующим условиям:

• прочность определяется по формуле,

где Мр – зависит от нагрузки и длины перемычки, а также коэффициента надежности;

W – сопротивления металлического элемента, который берется из справочников. Если перемычки составлены из 2 уголков или 2 швеллеров, то момент сопротивления элемента составного равен сумме каждого из элементов моментов сопротивления;

R – сопротивление стали.

• прогиб определяется по формуле:

Мн * L/(10EI) = 1/200,

где Мн – нормативный момент, зависимый от нагрузки и длины перемычки;

L – расчетная длина, которая равна к сумме ширины в чистоте с третью каждой стороны перемычки длины опирания;

I – момент инерции;

Е – модуль упругости стали;

1/200 – максимально допустимый прогиб.

Расчет для дверных и оконных проемов

Чтобы подобать металлическую перемычку, производят расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки.

Рассмотрим на примере подбор перемычки для дверного, а потом и оконного проема кирпичных стен. Предположим, что проем предполагаемой двери в стене имеет толщину 0,25 мм. Опирание перекрытия проем нести не будет. Над перемычкой высота кладки 0,9 м, а ширина проема 1 м. Подбираем металлическую перемычку. Для этого необходимо произвести расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки, если удельный вес кирпичей 1,8 т/куб.м

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Теперь по формуле определим момент М = qL2/8,

где q – нагрузка;

L – расчетная длина;

200 – глубина опирания перемычки. Мн = 0,065 т*м;

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм;

Необходимый момент сопротивления по условию прочности:

W = 65/(1,12*21) = 2,76 куб. см.

I = 200Мн*L/(10Е) = 7,85 см4.

Применять нужно перемычку, которая состоит из 2 уголков 50*50*5

W = 7,88 куб. см > 0,5*2,76 куб. см, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

Упрощенный расчет металлической перемычки

Человеку, который сталкивался с сопроматом, разобраться с таким расчетом не составит труда, но для остальных эти понятия могут быть сложными и непонятными. Произведен расчет сечения металлических перемычек для кирпичных перегородок. Расчет состоит из определения нагрузки, действующей на перемычку; определения максимальной изгибающего момента, действующего на поперечное сечение перемычки; подбора сечения перемычки.

Определяем нагрузку на 1 пм перемычки по формуле:

Необходимо произвести расчет сечения металлической перемычки для кирпичной перегородки.

где p (кг/куб. м) – плотность материала перегородки с учетом кладочного раствора и раствора штукатурки. Плотность цементного раствора – до 2200, что нужно учитывать при кладке из пустотелого кирпича, можно умножить плотность материала на 1.1. Плотность полнотелого кирпича составляет 1600 – 1900; плотность кирпича пустотелого составляет 1000 – 1450.

b (м) – толщина стены. Например, кирпичная перегородка в полкирпича будет равна 15 см.

h – высота над перемычкой кирпичной стены с учетом кирпичей, которые пойдут на укладку на уголок в случае с перемычкой из уголков.

Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной нагрузка составит q₁ = 142,5 кг/м.

В данном случае мы провели расчет для перегородки. Для несущих стен необходимо еще учитывать нагрузку от перекрытия.

Требуемый момент сопротивления и расчетная нагрузка

Воспользуемся следующей формулой:

где n – количество металлических профилей;

Плотность цементного раствора- до 2200, можно умножить плотность материала на 1.1.

P – собственный вес на 1 пм профиля, определяемый по сортаменту. Как правило, для перемычек из металла вес не превышает 1-2 % от общего веса стены над перемычкой, поэтому его можно посчитать поправочным коэффициентом 1.1.

Так, погонная расчетная нагрузка составляет:

Таким образом, для метрового проема кирпичной перегородки в полкирпича толщиной полная расчетная нагрузка равна: q = 157 кг/м.

Теперь подбор необходимого сечения. Для балки, лежащей на 2 опорах, максимальный изгибающий момент будет в середине балки:

М_max = (q * 1 кв.м) / 8 = 19,6 кг/м

Для метрового проема шириной в полкирпича требуемый момент сопротивления составит:

где R_y – расчетное сопротивление стали равное 2100 кгс/ кв. см

Полученное значение делим на количество профилей, которые будем использовать при устройстве перемычки. Рациональнее использовать для кирпичных перегородок минимум 2 профиля. Wтреб = 0,47 куб.см. Далее в сортаменте выбираем тип профиля и находим значение большее, чем при расчете. Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной достаточно 2 равнополочных уголка 28 * 28 * 3 мм. Опирание металлических перемычек на стенах должно быть не менее 250 мм.

Расчет перемычек для несущих кирпичных стен

Расчет перемычки для несущих стен почти не отличается от предыдущего расчета, только следует определить нагрузку на перемычку и выбрать правильную схему расчета. В случае, если перемычка является несущей балкой над проемом, можно рассчитать ее как балку на шарнирных опорах.

b – в данном случае будет в 2 кирпича, то есть 0,51 – 0,55 м.

Расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены.

h – кладку над перемычкой, которая будет нести нагрузку можно определить как h =L/2. Так, для полутораметрового проема длиной и шириной в 2 кирпича нагрузка составит 755,3 кг/м. Плиты перекрытия весят немало. Можно принимать их вес в пределах 800-1000 кг/кв.м. Пустотные плиты весят примерно 320 кг/кв.м дополнительно 100 кг/кв.м дадут утепление и стяжка. Так, с 6 м пустотными плитами перекрытия нагрузка составит 2400 кг/м. Погонная расчетная нагрузка составит 3167 кг/м. Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую влияет распределенная и сосредоточенная нагрузка, рассчитывается по формуле:

М_max = (q * l 2 ) / 8 + (Q* l) / 4 = 1133,7 кг/м

Требуемый момент сопротивления: Wтреб = (1133,7 * 100)/ (2100 * 2) = 27,0 куб.см

Сделать перемычку можно из стальных горячекатаных уголков, неравнополочных или равнополочных, профильных труб. Для проема 1,5 м длиной и шириной в 2 кирпича 2 неравнополочных уголка 110*70*8 мм достаточно. Вместо 2 требуемых уголков можно применить 4 90*56*5,5. Опирание такой перемычки на стены должно быть не менее 250 мм. Изгибание:

f = (5 * q * L 4 ) / (384 * E * I_z ), где

E – модуль упругости равен 2 * 10 10 кг/кв.м – для стали.

I_z – момент инерции, согласно сортаменту, по выбранному профилю.

Для перемычки из 2 уголков f = (5 * 3167 * 1,5 4 ) / (384 * 2 * 10 10 * 2 * 171,54 * 10 -8 ) = 0,003045 м. По требованиям «Нагрузки и воздействия» СНиП 2.01.07-85 максимальный прогиб для перемычек не должен быть больше 1/200 пролета. Согласно с нашим расчетом 150/200 = 0,75 см. Условие выдержано.

Подбор перемычек в кирпичных стенах

Перед тем как осуществить монтаж перемычек на кирпичные стены, необходимо понять некоторые важные нюансы. Во-первых, что такое перегородка и обязательно ли ее вообще использовать в строительстве?

Перемычкой считается элемент конструкции, который ложится над дверными и оконными проемами и несет нагрузку кирпичных стен. Если давление действует на кладку над проемами, то следует использовать железобетонные перегородки.

Когда воздействие отсутствует или нагрузка на кирпичи вне проема, то допустимо использовать не несущие железобетонные или кирпичные конструкции, обязательное условие – применение качественного раствора и арматуры между рядами кирпичей.

Удобно использовать железобетонные перемычки

Каким же образом правильно подобрать перемычки для кирпичных стен, для каких целей следует их использовать? Все перегородки выполняют следующие функции:

• являются основной частью проема;
• усиливают конструкцию перекрытий: если верхнюю часть проемов не укреплять, тогда стена обрушится, так как не сможет удерживать нагрузку;
• создают основание для дальнейшей укладки рядов.

Для перемычек применяют материалы с высокими прочностными показателями, часто их изготавливают из аналогичного сырья, что и уличная стена, но иногда сырье заготовок отличается по всем имеющимся показателям.

Независимо от типа материала перегородка должна максимально усиливать проем, а также перераспределять силу тяжести над собой. Перед тем, как подобрать необходимые перемычки для кирпичных стен, следует рассмотреть виды.

Их изготавливают из 4 основных материалов:

Если требуется расширить размеры проема, то следует позаботиться о верном расположении перегородки над ним. Расширить высоту вверх не получится, только если убирать ряды снизу. При изменении проема по ширине нужно удлинить балки укрепления, учитывая показатель минимального опирания перемычек на кирпичную стену.

Перегородка из кирпича

При сборке кирпичной перемычки используют подпорки из труб

Опалубка будет удерживаться непосредственно на кладке, при ее демонтаже выступающие камни стесывают. Если ширина проема больше 1,5 м, то короб ложится на деревянные кружала, установленные на ребро. Помимо деревянной конструкции опалубки, также используют опоры из труб, такую конструкцию достаточно легко собрать.

Для этого берут пару кусков трубы диаметром 5 см и закрепляют в большую диаметром 6 см, во время монтажа перегородки из кирпича конструкцию раздвигают в разные стороны, чтобы концы меньших труб входили в саму кладку. На каждый проем следует устанавливать минимум по два кружала, затем из красного кирпича делают кладку лучковых или клинчатых перегородок со швами в виде клиньев.

Сначала выкладывают опорную пяту

Кладка перегородок из кирпича: а — вид спереди, б — сечение перегородки, в —перемычка на опалубке из дерева, г —конструкция на кружалах из труб; 1 — арматура, 2 — доска, 3 —кружала из доски, 4 —кружала Огаркова.

Толщина швов должна быть сверху до 25 мм, а внизу примерно 5-7 мм. Перед тем, как выкладывать перемычки в проёме, важно возвести стены по всему периметру до их уровня. Изначально стоит выложить опорную кирпичную пяту, только после этого произвести установку самой перегородки.

Перед монтажом опорной плоскости следует подготовить необходимый шаблон, потом по изготовленной опалубке выполняют кладку поперечными рядами. Ее важно производить так, чтобы их количество по горизонтали было нечетным. Центральный ряд из кирпича считается замковым, расположен он строго в вертикальном положении.

Кладка клинчатых или лучковых перегородок осуществляется таким образом, чтобы с каждой стороны от пяты к центральному замку ряд завершался центральным кирпичом, затем проверяют правильное расположение швов с помощью веревки, ее закрепляют в местах опорных частей на кирпичной стене.

Если ширина проема больше 2 м, то запрещается проводить кладку клинчатой перемычки, так как они могут обвалиться.

Арочные перемычки

Ряды перегородки укладывают перпендикулярно направлению действующей силы

Монтаж арочных перегородок осуществляется в той же последовательности, что и клинчатых. Швы кирпичей следует располагать перпендикулярно каркасу кладки толщиной 25 мм сверху и 5 мм снизу.

Нагрузка при возведении арок действует по касательной, поэтому ряды стоит укладывать перпендикулярно направлению действующей силы, а швы кладки плотно заполняют цементом. Для увеличения надежности арок ее поверхность необходимо заштукатурить, толщина слоя должна быть не менее четверти толщины кирпича.

Правильное расположение швов проверяется при помощи веревки, а расположение рядов – по шаблону. Собирать деревянный короб для арок следует так, чтобы после укладки всех кирпичей его можно было легко ослабить, опустить и разобрать. Под кружала устанавливают клинья, с помощью которых опалубка поднимается или опускается.

После монтажа арки из кирпича ее необходимо выдержать в опалубке. Точное время застывания раствора зависит от марки цемента.

Железобетонные перемычки

Готовые перемычки сэкономят время

Монтаж перегородок из железобетона предназначен для усиления проема в несущей стене. Предварительно следует произвести расчет, а уже по нему осуществляют подбор перемычки в кирпичных стенах. Часто строители не закупают готовые изделия, а делают заготовку на месте, так как стоимость собранного товара намного выше, чем изготовленного в домашних условиях.

Устанавливают опалубку из досок, прокладывают в нее арматуру и заполняют готовым бетонным раствором. Устройство перемычки в кирпичных стенах чаще всего зависит от самого изделия, геометрии проема и давления на стены. Если нет ни времени, ни возможности изготовить деталь самостоятельно, то устанавливают готовые перегородки. Подробнее о видах перемычек смотрите в этом видео:

Для надежного их удерживания требуется дополнительно проложить арматурный пояс только на границе соприкосновения железобетона и несущей стены.

При монтаже железобетонных конструкций важно соблюдать рекомендованные правила их установки. Как подобрать подходящие перемычки для кирпичных стен? Они должны полностью охватывать весь проем, а также минимально опираться по 25 см на каждый край.

Чаще всего применяют в строительстве стандартные прямые заготовки, но при желании выполнить перемычку можно любой формы, стоит лишь предварительно изготовить шаблон. Гораздо надежнее будет использование железобетонной полукруглой разновидности вместо клинчатой кирпичной, ее также можно применять на проемах шириной больше 2 м.

Металлическая

Перед выбором балки сделайте расчеты на прогиб

Для усиления отверстий в несущей стене применяют металлические элементы. Перегородки выполнены из железного уголка, материал которого имеет высокую прочность и способен справиться с большим давлением на поверхность.

Как верно подобрать перемычки для кирпичных стен? Перед тем, как подбирать металлические углы, следует выполнить расчет для предотвращения прогиба перегородки выше установленных норм, затем требуется определить прочность выбранных железных элементов.

Для монтажа железного профиля в проем подгоняют деталь под швы между кирпичами кладки, края нет необходимости укреплять дополнительно стыковочной арматурой. Подробнее о том, как изготовить перемычку, смотрите в этом видео:

Чтобы уголок прочно удерживался и справлялся с нагрузкой, его важно положить минимум по 15 см на каждую сторону.

Сборные железные перегородки применяются для всех видов сооружений. Расчет усиления проводить перед монтажом не требуется.

kirpich-sbm.ru