Цель занятия:закрепить теоретический материал, научиться подбирать перемычки над оконными и дверными проемами к кирпичной кладке.
Содержание занятия:на миллиметровой бумаге формата A4 в масштабе 1:100 выполнить схему плана к ведомости перемычек согласно заданным вариантам, заполнить ведомость перемычек по форме 1 и спецификацию сборных железобетонных элементов (приложение А).
Исходные данные: схемы планов этажей (по материалам практической работы №1). Типы перемычек даны в приложении Б.
Порядок проведения занятия:
1) Прежде, чем приступить к подбору перемычек надо выполнить схемы планов этажей к ведомости перемычек. Пример плана показан на рисунке 6.1.
Для этого схематично вычерчиваем план этажа дома с обозначением проемов, соблюдая масштаб. Пример схемы дан на рисунке 6.2.
2) Присвоить каждому проему позицию (марку), которую назначают в соответствии с шириной проема и статической функцией стены – несущей, самонесущей или ненесущей. Пример дан на рисунке 6.3.
3) Определить величину проема: (ширину и толщину).
4) Выполнить подбор сечений перемычек, комбинируя их из нескольких брусковых или сочетания брусковых и балочных. В несущих стенах «несущие» перемычки ставить в местах опирания плиты (балки) , остальную ширину стен добирать «ненесущими» перемычками. Пример дан на рисунке 6.4.
Схемы сечений вычерчиваются в таблице форма 2.1 ГОСТ 21.501—93.
Рисунок 6.1 План 1-го этажа
Рисунок 6.2 Схема плана 1 этажа
Рисунок 6.3. Маркировка проемов
Рисунок 6.4 Схема установки перемычек над проемами в наружных несущих кирпичных стенах
Для удобства работы вести для себя подсчет необходимой длины перемычек рядом с ведомостью. Для этого к ширине проема прибавляем значение минимального опирания перемычек на стену: «ненесущая» перемычка + 240 мм (по 120 мм с каждой стороны), «несущая» перемычка + 500 мм (по 250 мм с каждой стороны). Марки перемычек указываются на схеме сечения позициями. «Ненесущая» перемычка воспринимает только вес кладки и «несущая» перемычка воспринимает вес кладки и опирающегося на нее перекрытия.
5) Подобрать «несущие» и «ненесущие» перемычки по приложению Б.
6) В несущих, самонесущих стенах и перегородках применять только «ненесущие» перемычки.
7) Если необходима четверть, наружную ж/б перемычку опустить на величину четверти, равную 65 мм.
8) Выбранные марки перемычек указываются в спецификации сборных элементов перемычек (Приложение А)
Пример подбора перемычек в здании с кирпичными стенами
Методические указания:Пример подбора перемычек в здании с кирпичными стенами. Толщина наружных стен – 510 мм, внутренних стен – 380 мм.
I этап. По плану рисунок 6.5 определить несущие и ненесущие стены
По оси 1- оконный проем – 910 мм (несущая стена толщиной 510 мм).
По оси 2 – дверной проем – 910 мм (несущая стена толщиной 380 мм).
По оси А – дверной проем – 1010 мм (ненесущая стена толщиной 510 мм).
По оси Б -2 оконных проема–1510 мм (ненесущая стена толщиной 510 мм).
На плане здания имеется два оконных проема одинаковой величины, поэтому у них будет одинаковая маркировка перемычки.
Все проемы имеют разную ширину, значит, на маркировочной схеме должно быть четыре разновидности перемычек: ПР-1; ПР-2; ПР-3 и ПР-4.
Рисунок 6.5 План 1 этажа
II этап. Вычертить схему плана 1 этажа (рисунок 6.6), с обозначением позиций проемов. В задании это будет выглядеть так:
Рисунок 6.6 Схема плана 1 этажа с маркировкой проемов
III этап.Подобрать «несущие» и «ненесущие» перемычки и зарисовать их схемы:
Перемычки ПР-1
1) Чтобы перекрыть проем в стене толщиной 510 мм понадобится четыре брусковых перемычки шириной 120 мм: 120 мм х 4 = 480 мм,
плюс три шва по 10 мм (10 мм х 3=30 мм). Таким образом, мы получаем: 480 мм + 30 мм = 510 мм – размер равный толщине стены.
Мы определили, что стена является несущей, поэтому крайняя перемычка, на которую опирается стена, должна быть «несущей».
Получаем: три перемычки – «ненесущие» и одна–«несущая»(рисунок 6.7)
Рисунок 6.7 Схема перемычек в несущей стене толщиной 510мм
2) Для определения длины перемычки к ширине проема прибавляем значение минимального опирания перемычки на стену(рисунок 6.8 и рисунок 6.9)
|
|
«ненесущие» перемычки: 910 мм + 240 мм (по 120 мм с каждой стороны) = 1150 мм.
Рисунок 6.8 Схема опирания ненесущей перемычки над проемом
По таблице приложения В подбираем нужный размер перемычки, величина которой будет соответствовать высчитанной длине (в нашем примере 1150 мм). Такой оказалась перемычка с наименованием 2ПБ13-1, длина которой – 1290 мм, высота – 140 мм;
|
|
«несущая» перемычка:910 мм + 500 мм(по 250 мм с каждой стороны)= 1460 Рисунок 6.9 Схема опирания несущей перемычки над проемом
Находим в таблице нужную перемычку и не забываем о расчётной нагрузке (Приложения В), так как на «несущую» перемычку опирается плита перекрытия. Получаем перемычку 3ПБ16-37, длина которой – 1550 мм, высота – 220 мм;
Перемычки ПР-2, ПР-3, ПР-4 подбираются вышеизложенным способом.
При подборе перемычки ПР-4 необходимо учитывать толщину стены – 380мм.
В этом случае над проёмом укладываются 3 перемычки шириной по 120 мм:
120х 3 = 360 мм; 360 мм + 20 мм (два шва по 10 мм) = 380 мм.
3)Заполняем ведомость перемычек по форме 6.1 – рисунок 6.10, проставляя позиции в схеме сечения, затем заполняем таблицу спецификаций сборных элементов перемычек (Приложение А). Примеры заполнения даны в таблицах 6.1 и 6.2.
Форма 6.1 ГОСТ 21.501—93
Рисунок 6.10 Ведомость перемычек
Таблица 6.1 Пример заполнения ведомости перемычек
Таблица 6.2 Пример заполнения спецификация элементов перемычек
|
Поз. |
Обозначение |
Наименование |
Количество |
Масса ед. кг |
Примечание |
||
| 1 этаж | 2 этаж | Всего | |||||
| 1 | ГОСТ 948-84 | 2ПБ 13-1 | 7 | – | 2 | 54 | |
| 2 | ГОСТ 948-84 | 3ПБ 16-37 | 4 | – | 4 | 102 | |
| 3 | ГОСТ 948-84 | 2ПБ 19-3 | 8 | – | 8 | 81 | |
Контрольные вопросы
1. Что такое перемычка?
2. Какие перемычки называются несущими?
3. На какую величину несущие перемычки опираются на стену?
4. Какие перемычки называются самонесущими?
5. На какую величину самонесущие перемычки опираются на стену?
Практическое занятие № 7
studopedia.ru
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.
Рис. 16. Клинчатая перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена
Клинчатые и арочные перемычки допускают наибольший пролет в 2 м при высоте перемычки h = 1,5 кирпича, с подъемом f = (1/10. 1/8)xl (см. рис. 17).
Рис. 17. Арочная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена
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).
Рис. 18. Циркульная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена
Клинчатые, арочные и циркульные перемычки кладут на опалубке. Сроки «распалубки» перемычек зависят от температуры наружного воздуха и приведены в таблице.
Сроки «распалубки» перемычек
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).
Рис. 19. Рядовая кирпичная перемычка: 1 — арматура; 2 — кирпичная кладка; 3 — цементный раствор
Такие перемычки разрешается сооружать без расчета при ширине проема L < 2 м, если балки перекрытия над ними располагаются на расстоянии > 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.
Еще записи по теме
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:
Мmax = (q * 1 кв.м) / 8 = 19,6 кг/м
Для метрового проема шириной в полкирпича требуемый момент сопротивления составит:
где Ry – 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:
Мmax = (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 * Iz ), где
E – модуль упругости равен 2 * 10 10 кг/кв.м – для стали.
Iz – 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.
Источники: http://lektsii.org/15-47387.html, http://vseokirpichah.ru/page/perekrytie-proemov, http://1pokirpichy.ru/postrojki/opiranie-peremychek-na-kirpichnuyu-stenu.html
kirpich-sbm.ru
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.
Марка – 3ПБ13-37. Стоимость на 2015 год 550-700 руб.
Если вам нужны сборные железобетонные перемычки над окнами, то можно остановиться на плитном варианте. Не забывайте о том, что их можно ставить только в ненесущие стены. Поскольку вес плитных конструкций в несколько раз больше брусковых (при одинаковой длине), то без подъемного крана установить их над проемом не удастся.
Брусковые перемычки – оптимальное решение для дверных и оконных проемов, расположенных в несущих стенах. Небольшие по длине конструкции можно вручную поднять на нужную высоту.
Характеристики распространенных марок брусковых перемычек
Ширина всех выпускаемых железобетонных перемычек кратна ширине кладки. По этой причине их подбор для конкретного объекта нельзя назвать очень сложным. 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 производит плитные перемычки.
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.
remstroysam.ru
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
– 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”.
svoydom.net.ua