Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Одним из вариантов устройства оконных перемычек являеться металлический уголок. Здесь я наткнулся на статью о расчете уголков, не требующая знаний сопромата в объеме институтской программы: Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические. Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом). Какие бывают перемычки? Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток - нет завода - нет и перемычек. Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее - нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя. И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров). Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого. Условие прочности: Мр = 1,12WR (1), где Мр - расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке, W - момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. "Металлические_конструкции" ) ; R - расчетное сопротивление стали. Условие прогиба: 1/200 = Мн*L/(10EI) (2), где Мн - нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, L - расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки; Е - модуль упругости стали; I - момент инерции перемычки; 1/200 - максимально допустимый прогиб. Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом: " W = Mp/(1,12*R) - минимально допустимый момент сопротивления перемычки; I = 200Мн*L/(10Е) - минимально допустимый момент инерции. Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов. Пример 1. Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку. Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки: q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м. Определим момент по формуле М = qL2/8, где L - расчетная длина перемычки. Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см. Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см; Мр = 1,1*65 = 73 кН*см. Необходимый момент сопротивления из условия прочности: W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см3. Необходимый момент инерции: I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см4. Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см3 > 0,5*2,76 см3, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4. Пример 2. Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 380 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м2), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м3), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м2. Подобрать металлическую перемычку. Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки: q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м. Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки: q = (0,3 + 0,1*1,8)*1*3,6/2 = 0,9 т/м. Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки: q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м. Определим момент по формуле М = qL2/8, где L - расчетная длина перемычки. Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см. Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см; Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см. Необходимый момент сопротивления из условия прочности: W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см3. Необходимый момент инерции: I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см4. Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см3 > 0,5*45 см3, I = 174 см4 > 0,5*193 см4). Значение W и I для уголков можно взять из ГОСТ 8509-93 Во втором примере нагрузка от кладки подсчитана неправильно, стена толщиной 38см, а считали для 25. imhodom.ru Стальной уголок – вид фасонного проката, используемый при строительстве домов из кирпича и блоков для изготовления перемычек. Эти металлоизделия обеспечивают прочность строительной конструкции над дверными и оконными проемами, помогают перераспределить усилие от перекрытия и избежать образования трещин в кладке над окном или дверью. Стальной уголок, используемый в строительстве, изготавливают двумя способами – прокаткой и гибкой. В конструкциях, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, обычно используют катаный уголок, поскольку для него характерны: Для изготовления катаного углового профиля рядового назначения используют углеродистые стали обыкновенного качества, наиболее часто используется Ст3. Для металлоизделий, запланированных для применения в условиях повышенных нагрузок и/или в регионах с холодным климатом, применяют низколегированные стали, чаще всего 09Г2С. По ширине полок различают равнополочный и неравнополочный уголок. Массовое распространение имеет продукция с равной шириной полок. Для изготовления перемычек применяются железобетонные монолитные и сборные перемычки – плитные, брусковые, балочные, сборные изделия из ячеистых бетонов. Однако для некоторых строительных конструкций подходят только перемычки из стального проката, в том числе – уголка. Преимущества использования уголка: Кирпичная кладка неплохо выдерживает собственный вес после набора марочной прочности кладочным цементно-песчаным раствором в тех случаях, когда проем имеет умеренную ширину и не несет нагрузку от перекрытия. Однако на период затвердевания раствора кирпичной кладке необходима поддержка, которую можно организовать с использованием стального углового проката. При использовании уголка для усиления кирпичной стены над проемом соблюдают следующие условия: Особенности применения углового проката для монтажа над проемами в стенах, выполненных из газобетона: Внимание! При неправильном монтаже и отсутствии утепления наружной части на откосах внутри помещения может образовываться конденсат. Для проема шириной до 1,2 м достаточно изделий с шириной полки 50 мм, 1,2-2,0 м – с шириной полки 75 мм. При решении вопроса, какой уголок необходимо использовать для перемычек проемов шириной более 2 м, производят расчеты по прочности и прогибу. Онлайн-калькулятор удобен для индивидуальных застройщиков, выбирающих сечение углового проката, в зависимости от размера проема и запланированной нагрузки. В расчетах учитывают массу самой перемычки (для стальных изделий это не очень актуально), массу стены над проемом, распределение массы стены, нагрузки от балок и плит перекрытия. metallz.ru Какой дом не обходится без перемычек? Правильно - никакой! Поэтому если Вы собираетесь строить дом, то Вам может пригодится данный калькулятор. Ведь благодаря ему Вы можете легко произвести расчет любой металлической перемычки (из уголков, швеллера двутавра, трубы и т.д.), которая в будущем будет удерживать конструкции, находящиеся над дверными и оконными проемами. Если же Вас интересуют монолитные железобетонные перемычки или перемычки, выполненные непосредственно из уголков, то Вам нужно воспользоваться другими калькуляторами. Подробнее о калькуляторе. Он способен рассчитать требуемый момент сопротивления (Wтреб) и требуемый момент инерции ( Jтреб), по которым Вы уже подбираете профиль под перемычку. Для удобства калькулятор имеет 4 режима, в которые заведены наиболее распространенные условия эксплуатации перемычек (типы нагрузок): Перед тем, как приступить к расчету внимательно ознакомьтесь с инструкцией во избежания ошибок. Длина пролета (L) - расстояние между краями опор над проемом, который перекрывает металлическая перемычка. Ширина кладки (В) - данная величина зависит от того, какой вариант ваш (см. рисунок): Материал кладки - здесь Вы выбираете материал, из которого сделана стена. В случае же, если его не нашлось или Вы используете материал с другой плотностью (так как такие материалы, как пенобетон, керамзитобетон, газосиликат в расчете заведены с максимальными плотностями, т.е. самые тяжелые), то можно выбрать плотность материалов из предложенных. Сокращения: с. пуст. - силикатный пустотелый. с. полн. - силикатный полнотелый. к. пуст. - керамический пустотелый. к. полн. - керамический полнотелый. керам. бетон - керамзитобетон. Высота кладки (Н) - здесь нужно быть особенно внимательным. Итак, существует 2 случая (см. рисунок): Расчетное сопротивление Ry - обычно для расчетов используется 210 МПа. Но если Вы уверены, что Вам поставят профиль из стали именно той марки, которой нужно, то данная величина ставится по схеме: Нагрузка от плит перекрытия (q2) - нагрузка, которая передается от вышележащих плит перекрытия на перемычку (через кладку или непосредственно на нее). Дальше будет рассказываться только о новых переменных. Нагрузка от балки перекрытия (Q) - нагрузка, возникающая на опоре балки перекрытия и которая передается на перемычку. Расстояния (А и С) - расстояния от края опор до место приложения нагрузок от балок. Fmax - максимально допустимый прогиб для перемычек по СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011). "Нагрузки и воздействия". Wтреб и Jтреб - требуемые момент сопротивления и момент инерция для профиля, который будет использоваться в качестве металлической перемычки. Подбираются по сортаментам так, чтобы значения W и J профиля были больше, чем Wтреб и Jтреб. Также при подборе профиля следует учитывать его ориентацию в пространстве. Пример подбора профиля для металлической перемычки. В качестве перемычки будет использоваться неравнополочный уголок по ГОСТ 8510-86. Получаемые значения по расчету Wтреб = 0,61 см3, Jтреб =1,90 см4. И так как мы подбираем профиль по прогибу, то ориентируемся на Jтреб. Ближайшее большее значение по направлению Х у уголка L32х20х4 с Jx = 1,93 см4, по направлению Y - L40x30x4 с Jy = 2,01 см4. svoydomtoday.ru Согласно требованиям действующих норм, при устройстве в существующей каменной стене нового проема шириной более 600 мм над ним должна быть установлена перемычка, тип и конструкция которой назначаются в рамках индивидуально разработанного проектного решения. Самым распространенным способом усиления проемов в каменных стенах является устройство металлической перемычки, состоящих из двух прокатных швеллеров, которые устанавливаются над проемом (с двух сторон, в заранее подготовленные борозды) и соединяются между собой при помощи анкерных шпилек с затянутыми гайками на концах. Данный способ усиления реализуется по типовому конструктивному решению, принципиальные схемы которого приведены на Рис. 2, 3. При разработке проекта усиления пробиваемого или расширяемого проемов значительная часть рабочего времени конструктора уходит на выполнение простых, но достаточно трудоемких расчетно-вычислительных операций, связанных с подбором оптимального сечения несущих металлических балок проектируемой перемычки (выполнение расчетов по I и II группам предельных состояний). Представленные ниже таблицы позволяют значительно упростить и ускорить процесс конструирования металлических перемычек, а также минимизировать возможность появления ошибок, которых так сложно избежать при выполнении расчетов вручную. Методика подбора перемычек по таблицам Перед тем, как начать пользоваться приведенными ниже таблицами необходимо определить тип проектируемой перемычки в зависимости от характера ее статической работы и схемы нагружения. По данному классификационному признаку все перемычки, устраиваемые в каменных стенах, можно разделить на две большие группы: несущие и ненесущие. Несущие перемычки воспринимают два вида эксплуатационных нагрузок: давление от веса кирпичной кладки, расположенной над усиляемым проемом, и нагрузку от междуэтажных перекрытий. Ненесущие перемычки воспринимают только вес вышележащей кладки стен. Чтобы определить к какому из двух типов относится проектируемая перемычка достаточно взглянуть на Рис.1. Рис.1. Схемы несущей и ненесущей перемычек в кирпичных стенах Таким образом, нагрузка на перемычки от перекрытий не учитывается, если они расположены выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки. Подбор несущих элементов металлических перемычек (швеллеров) производится в соответствии со схемами, представленными на Рис.2-4, по двум известным параметрам: ширине проектируемого проема (B) и толщине стены. Рис.2. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема менее 2 м Рис.3. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема более 2 м Рис.4. Поперечный разрез 1-1 (к схемам на Рис.2,3) Таблицы подбора металлических перемычек (для увеличения изображения кликните по нему) Таблица 1. Подбор перемычек для стен толщиной 250 мм Таблица 2. Подбор перемычек для стен толщиной 380 мм Таблица 3. Подбор перемычек для стен толщиной 510 мм Таблица 4. Подбор перемычек для стен толщиной 640 мм Металлические элементы перемычек (прокатные балки) рассчитаны на восприятие давления от вышележащих стен, величина которого эквивалентна весу столба кладки высотой, равной 1/3 пролета перемычки. Несущие перемычки, кроме того, рассчитаны еще и на равномерно-распределенную погонную нагрузку от перекрытий величиной q=4,4 т/пог.м. Для несущих перемычек, устраиваемых в стенах толщиной 250 мм (кладка в 1 кирпич), расчетная погонная нагрузка от перекрытий принята равной q=2,2 т/пог.м. Для проемов шириной более 3 м и нагрузках, отличающихся от указанных выше, сечение элементов перемычек принимать по расчету.Металлические уголки в качестве оконных перемычек. Перемычки из уголка в кирпичной кладке
Металлические уголки в качестве оконных перемычек | ImhoDom.Ru
Устройство металлической перемычки
использование металлического уголка под перемычки
Виды стального уголка, используемого для изготовления металлических перемычек
Преимущества применения стального уголка
Применение стального уголка для перемычек над проемами в зданиях из газобетона или кирпичной кладки
Расчет уголка для перемычек с помощью онлайн-калькулятора
Расчет металлической перемычки
Калькуляторы по теме:
Инструкция к калькулятору
Исходные данные
Тип 1
Тип 2
Тип 3
Результат
Усиление проемов в кирпичных стенах. Таблицы подбора перемычек
Похожие статьи
probuild-info.ru
