Устройство проёмов — довольно щекотливая тема, об этот камень споткнулся в своей практике не один строитель. Сегодня мы поделимся информацией о том, как рассчитывать и монтировать перемычки оконных и дверных проёмов в зависимости от типа и материала стен.
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:
- Участки стен, на которые перемычка опирается, должны адекватно воспринимать нагрузку.
- 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.
Устройство перемычек в каменных зданиях
Самый простой способ оформить верхнюю часть проёма — избежать использования перемычки, увеличивая высоту окна вплоть до самого армопояса. Это не всегда возможно, ведь длина пролёта накладывает свои ограничения, особенно для несущих стен, к тому же двери под самый потолок вывести невозможно. И всё же вы должны знать, что между проёмом и армированным венцом должно быть по меньшей мере два ряда крупноформатных блоков, либо 5–7 рядов кирпича, либо не должно быть ничего.
Наиболее просто устроить верхнюю часть проёма в стенах, на которые перекрытия не опираются. Если высота кладки над проёмом не соответствует требованиям самостоятельной поддержки, верхние ряды укрепляют армированием. Между каждым кирпичом накрывающего проём ряда закладывают «скрепки» — хомуты из 4 мм проволоки, которые выступают над рядом кладки, образуя своего рода ушки. Под них заводят и привязывают продольную арматуру, по одному 10 мм стержню на каждые 10 см толщины стены, напуская 15–20 см на целики по бокам проёма.
Укрепить проём в несущих стенах из полнотелых блоков лёгкого бетона ещё проще. Кладка над проёмом выводится по временной подпорке снизу. После этого по центру блоков над проёмом нарезается паз глубиной до 20 см и толщиной 25–30 мм. Внутрь вставляется плоская армировка — сетка из 12 мм арматуры, а после паз заполняется пескобетоном. Если понятно, что такое укрепление не соответствует прочностным требованиям, используют U-образные лотки из пористого бетона на манер несъёмной опалубки.
Перемычки из железобетона — это очень существенные мостики холода. Их применение требуется лишь в исключительных случаях, когда в несущей стене планируется очень широкий проём. Отливают такие перемычки заподлицо со стеной, подбивая щитовую опалубку изнутри, снаружи и снизу. Армируют перемычки в два ряда, по одному 12 мм стержню на каждые 60–80 мм толщины стены. В зависимости от длины пролёта, в нижний ряд армирования могут быть добавлены еще 2–3 прутка арматуры. Чтобы исключить миграцию тепла, по центру опалубки устанавливают пару плит ЭППС общей толщиной 50–70 мм, при этом арматура распределяется с получением защитных слоёв по 40 мм.
При установке перемычек любого типа важно уметь правильно подготовить «плечи», на которые они опираются. Как правило, для этого используют древесину, полнотелый кирпич или цементный раствор марки 300.
Укрепление проёмов в каркасных постройках
Для каркасного здания наличие перемычек в верхней части проёмов строго обязательно. Описанные ниже требования справедливы для каркасов как из металла, так и из дерева.
Если по ширине проём не превышает два шага установки стоек каркаса, ближайшие боковые стоечные элементы соединяют двумя горизонтальными перекладинами, а затем добавляют между ними две вертикальные распорки, задавая необходимую ширину проёма.
Если проём по ширине равен трём или более расстояниям между стойками каркаса, его оформляют перекладинами таким же образом. Для дополнительной поддержки коротких стоек над проёмом их разгружают на соседние с помощью диагональных раскосов, идущих от центра наружу. Во всех случаях сечение перекладин не должно быть меньше размера стоечных элементов каркаса.
Если проём превосходит по ширине пятикратное расстояние между стойками, ближайшие к нему вертикали должны выполняться сдвоенными. Внутренняя пара соединяется между собой горизонтальной перемычкой, а внешняя — такой же, но выше на половину высоты проёма. Пространство между двумя горизонтальными перекладинами заполняется диагональной сеткой жёсткости по принципу ферм перекрытия.
Как проделать и укрепить проёмы в несущих стенах
При перепланировке может возникнуть необходимость изготовить проём в несущей стене. Подобные действия в коммунальном секторе могут выполняться только по согласованию с жилищным фондом, частные же застройщики могут действовать на свой страх и риск.
Согласно проекту, по обе стороны несущей стены размечают границы будущего проёма. Чтобы удостовериться в полном совпадении, после разметки с одной стороны сверлят четыре строго перпендикулярных отверстия в углах проёма и соединяют их линиями.
По верхней границе проёма проводится горизонтальная подрезка шириной около 10 мм и длиной на 20 см больше проёма в обе стороны. В полученный паз с каждой стороны закладывают по отрезку угловой стали. Её сечение может определяться по расчёту на изгиб, но чаще закладные делают с большой избыточной прочностью. В общем случае стального уголка 100х100х8 мм будет более чем достаточно.
Выше вложенных уголков сверлится по одному отверстию на каждые 25 см ширины проёма, в них заводится гладкая арматура, посредством которой уголки соединяются между собой. Нижняя связка выполняется накладными стальными пластинами 100х8 мм. После установки перемычки проём можно вырезать и удалять по фрагментам.
В нижней части проёма по плоскости каждой стены обязательно должны быть заложены два отрезка угловой стали размерами не менее 50х50х4,5 мм. Их нужно завести в стену не менее 50 мм с каждой стороны. Между нижними и верхними уголками вставляются вертикальные боковые накладки на углы. По размеру их обычно выбирают эквивалентными верхнему обрамлению.
С внутренней стороны боковые уголки связывают накладными пластинами. В стене обвязка крепится штифтами из 12 или 14 мм профильной арматуры, которые забиты в отверстия, просверленные под углом в 45° к плоскости стены через каждые 35–40 см. Штифты прихватываются к уголкам сваркой, обрезаются до 60–70 мм, а затем плотно пригибаются к плоскости обрамления и тщательно обвариваются.
рмнт.ру
17.09.16
www.rmnt.ru
Виды железобетонных перемычек
Прежде чем приступить к расчетам, давайте немного ознакомимся с видами самих перемычек. Чтобы понимать, какие варианты вам доступны, следует открыть сайт любого производителя ЖБИ и посмотреть, какие виды перемычек железобетонных присутствуют в их номенклатуре. Перейдя по ссылке, вы увидите длинный список типоразмеров с их характеристиками. Чтобы научиться быстро ориентироваться в нем, следует научиться расшифровывать маркировку. Сделаем это на примере перемычки 2ПБ 16-2:
- 2ПБ – эта часть маркировки означает принадлежность изделия к какому-то виду и типу сечения. В данном случае – перемычка брусковая второго типа сечения.
- Брусковые перемычки (ПБ) могут иметь ширину 120 или 250 мм, что делает необходимым использование сразу нескольких изделий в случаях, когда толщина перегородки превышает 120 мм. Производят также плитные перемычки (ПП), ширина которых бывает 380 и 510 мм.
- Второй тип сечения (2ПБ) имеет размеры 120х140 мм. Другие типы имеют следующие габариты: 1ПБ – 120х65 мм, 3ПБ – 120х220 мм, 4ПБ – 120х290 мм, 5ПБ – 50х220 мм.
- 16 – эта часть шифра говорит о длине изделия, которая равняется 1550 мм. Размер выражен в дециметрах и округлен.
- 2 – последняя цифра условного обозначения означает нагрузку, на прием которой рассчитана перемычка. В данном случае это 200 кг/м. Приблизительно понимать эти данные следует так: перемычки с индексом нагрузки 1 обычно используют для перегородок; индекс 8, говорит о том, что такие изделия с легкостью справляются с самонесущими стенами; индексом 27 обладают перемычки, применяемые в стенах, на которые опираются перекрытия.
Теперь, зная разнообразие железобетонных перемычек, можно переходить непосредственно к расчету.
Как подбирать железобетонные перемычки
Расчет железобетонных перемычек. Итак, давайте сперва введем какие-то исходные данные. Допустим, нам надо рассчитать, какую перемычку следует брать для перекрытия пролета шириной 1350 мм в самонесущей стене толщиной 240 мм при высоте стены над проемом – 800 мм. Стройка ведется в зимних условиях.
Толщина стены 240 мм говорит о том, что нам понадобятся две брусковые перемычки шириной по 120 мм. В зимний период на самонесущую перемычку берут нагрузку от высоты стены, равной расчетному пролету. Расчетный пролет считается так:
1350 + 2*100/3 = 1420 мм
100 мм в данном случае – это минимальная глубина опирания перемычки. Так как высота кладки оказалась меньше расчетного пролета, в дальнейшем в расчетах будем использовать именно ее – 800 мм.
Далее определяем нагрузку на 1 погонный метр изделия:
0,24*0,8*1,8*1,1/2 = 0,19 т/м = 190 кг/м
В этих расчетах 1,8 т/м3 – это вес кирпича, 1,1 – коэф. надежности, 2 – количество перемычек. Итак, нам необходимо выбирать перемычку из тех, чей индекс нагрузки не менее 2-х.
Как мы уже говорили выше, минимальная глубина опирания данных перемычек составляет 10 см, значит наименьшая возможная длина перемычки в нашем случае равна:
1350 + 100*2 = 1550 мм
Из списка типоразмеров нам могла бы подойти перемычка 2ПБ 16-2 длиной как раз 1550 мм и расчетной нагрузкой до 200 кг/м. Однако нам еще следует учесть нагрузку от собственного веса балки, которая равна 70/1,55 = 45 кг/м. То есть суммарная нагрузка будет составлять 190 + 45 = 235 кг/м, что превышает максимально допустимую для данной перемычки.
В нашем случае подойдет перемычка 2ПБ 19-3. Собственная нагрузка для нее составляет 80/1,94 = 41 кг/м. Тогда суммарная будет равна 190 + 41 = 231 кг/м, что не превышает допустимые 300 кг/м для этой балки. Длина перемычки составляет 1940 мм, и это тоже подходит для наших условий.
Заключение
Приведенный пример основан на конкретных данных, которые могут значительно отличаться в зависимости от изменяющихся условий. В отдельных случаях должны учитываться другие дополнительные данные. Например, длина перекрытия пролетом или летний период строительства. Все это будет отражаться на расчетах, но базовый принцип, изложенный в этой статье, является их основой.
www.eastimpex.ru
Как подобрать перемычки в кирпичных стенах В статье немного математики, но если вы действительно хотите разобраться, без математики не обойтись. 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. Подобрать перемычки по просто. Нужно знать: – ширину проема, – нагрузку на перемычку от собственного веса, веса стены и перекрытия (обычно для жилых домов, в которых нет больших нагрузок, можно выделить три типа: 1 – случай, когда на стену опирается перекрытие; 2 – когда стена самонесущая и перекрытие не опирается; 3 – когда перемычка укладывается в кирпичной перегородке толщиной 120 мм). Все перемычки в серии имеют обозначение, например 2ПБ18-8 и приведены в виде таблицы, в которой указаны необходимые характеристики – размеры, вес и допустимая нагрузка на перемычку. Что зашифровано в названии перемычки 2ПБ18-8? ПБ – это марка. Есть марка ПБ – перемычки брусковые шириной 120 или 250 мм, которые нужно набирать по несколько штук в зависимости от ширины стены и толщины перемычки (для перегородки толщиной 120 мм укладывается одна перемычка, для стены толщиной 380 мм – уже две или три перемычки). А есть марка ПП – это перемычки плитные шириной 380 или 510 мм, рассчитанные на то, чтобы перекрыть сразу всю стену по ширине. 2 – это шифр, скрывающий в себе размеры сечения перемычки. Так перемычка с шифром 1ПБ имеет сечение 120х65 мм, где 120 мм – это ширина перемычки; шифр 2ПБ – 120х140 мм; шифр 3ПБ – 120х220 мм; шифр 4ПБ – 120х290 мм; шифр 5ПБ – 250х220 мм (250 мм – ширина). Для плитных перемычек свои значения. Все это можно посмотреть в таблицах серии 1.038.1-1. 18 – в этом шифре заложена длина перемычки 1810 мм. Если вычесть глубину опирания на стену с двух сторон по 100 мм, получим максимальную ширину проема для данной перемычки 1610 мм. 8 – это нагрузка, которую перемычка выдерживает (в данном случае 800 кг/м). Например, если это 8, то перемычка отлично справится с самонесущей стеной, если 1 – это только для перегородок, а начиная с 27 и выше можно применять для стен, на которые опирается перекрытие. Как просто подобрать перемычку по серии 1.038.1-1? Разберем на примерах: Пример 1. Проем в кирпичной перегородке толщиной 120 мм размером 900 мм. Кладка в летних условиях. Нагрузка на такую перемычку небольшая, для перегородок подходят три типа перемычек: 1ПБ10-1 (длиной 1030 мм), 1ПБ13-1 (длиной 1290 мм) и 1ПБ16-1 (длиной 1550 мм). Минимальная глубина опирания перемычки на стену 100 мм. Определим длину перемычки: 900(проем) + 100(мин.опирание) + 100(мин.опирание) = 1100. Таким образом, нам подходит перемычка длиной 1290 мм марки 1ПБ13-1. 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). По общепринятым правилам перевода распределенной нагрузки в сосредоточенную, положение сосредоточенной нагрузки будет в центре тяжести треугольника, т.е. на расстоянии 1/3 от края опоры. Отсюда деление глубины опирания на 3. 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 0,25 -ширина стены, 0,9-высота кладки над перемычкой, 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(3Пб). 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(у нас в расчете запас 42 кг/м), таким образом, несущей способности 300 кг/м достаточно, чтобы выдержать нагрузку, равную 230 + 42 = 272 кг/м. 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 надежности, 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. 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 по надежности, 0,3 – собственный вес от 1 кв. м перекрытия, 5,1 = (6+4,2)/2 м – длина сбора нагрузки от перекрытия(на перемычку приходится только половина веса плиты), 0,15 – временная нагрузка(на плите у нас полезная 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. И напоследок, цитата из СНиП "Каменные и армокаменные конструкции" (для тех, кто подходит к вопросу подбора перемычек более тщательно: Михалевская Ирина http://svoydom.net.ua/ #домсвоимируками #перемычки #жбиперемычки #гаражсвоимируками #кирпичныйгараж #каменныйгараж #гаражизблоков #гаражперемычки #кирпичныйдом #каменныйдом #домизблоков
ok.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