перемычки в монолитных стенах

Расчет перемычки в монолитной стене

11-04-2015: Сергей

Уважаемый Доктор Лом!

Правильно ли я рассчитал перемычку:

Тогда максимальный изгибающий момент будет:

А0 = M/bh 2 ₀R_пр = 2500/(0.15•0.222•1170000) = 0.294

находим η = 0.82 и ξ = 0.36

Тогда требуемая площадь сечения арматуры:

Коэффициент армирования μ и процент армирования μ•100 (%):

Рекомендуемая СНиП 2.03.01-84(1996) толщина защитного слоя должна составлять не менее толщины стержня арматуры и не менее 15 мм при высоте балки до 250 мм. Это условие у нас соблюдено, так как при а = 3 см защитный слой составит 22 мм.

И правильно ли я понял, что арматура рассчитывается только на один ряд. А если добавить еще один ряд, то это как-нибудь отразится на диаметре арматуры? И еще такой вопрос. А на сколько эта арматура должна заходить в стены или она ложится чисто по длине пролета?

11-04-2015: Доктор Лом

Несколько уточнений к вашему расчету.

1. Если на перемычку с двух сторон опираются плиты длиной 8 м, то расчетная нагрузка будет около 800х8=6400 кг/м (впрочем эта нагрузка с хорошим запасом).

3. Верхняя арматура, которую вы рассчитали, воспринимает изгибающий момент действующий на приопорных участках длиной около 0.25l с каждой стороны. Соответственно в середине пролета верхнее армирование по расчету не требуется, а вот по конструктивным соображениям хотя бы 2 стержня следует оставить. Как глубоко в стены заводить арматуру, зависит от того, как вы собираетесь армировать стену и будет ли перевязка арматуры перемычки с арматурой стены. В общем случае (не учитывая армирование стены) лучше завести арматуру в стены все на те же 0.25l + необходимая длина анкеровки.

4. В пролете вашей перемычки также будет момент, хотя и значительно меньший, тем не менее нижнее армирование на действие этого момента следует рассчитать (см. расчетные схемы и эпюры по ссылкам в статье).

5. Если арматура в верхней и нижней зоне сечения будет по всей длине перемычки, то эту арматуру в сжатой зоне сечения на опорах и в пролете можно учесть и тогда можно будет принять несколько меньший диаметр, см. статью «Расчет балки с арматурой в сжатой зоне».

6. Кроме момента у вас на опорах будут действовать и поперечные силы, т.е. в рассматриваемых сечениях будут действовать не только нормальные, но и касательные напряжения. Значит, вам необходим расчет по наклонным сечениям на действие моментов и на действие поперечных сил. Впрочем опять же по конструктивным соображениям при вашей высоте перемычки поперечная арматура необходима. Больше подробностей в статье «Конструктивные требования по армированию балок и плит перекрытия».

30-04-2015: Сергей

.

01-05-2015: Доктор Лом

Не переживайте, рукописи не горят (вопрос задавался в комментариях к статье «Расчет железобетонной балки»). Ваш предыдущий вопрос перемещен в отдельную статью «Расчет перемычки в монолитной стене» в разделе «Вопросы по расчету железобетонных конструкций». И новый вопрос вскоре будет перемещен туда же.

Ну а собственно ответ на ваш новый вопрос на этот раз будет очень коротким: нет, хуже не будет. Вот только длина стержней будет 3.8 м (как на рисунке)

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

Источник

Что собой представляют перемычки на кирпичную стену, каково их минимальное и максимальное опирание?

Все постройки имеют окна и двери. Возведение проемов для них связано с некоторыми особенностями, которые предусматривают использование специальных конструкций – перемычек.

Кирпичные стены, содержащие перемычки, равномерно распределяют нагрузку на несущие поверхности, выдерживают вес вышестоящих этажей (до 2 т) и препятствуют обрушению здания.

Подробнее о необходимости использования перемычек в кирпичной стене, правилах монтажа, нормативных актах и других нюансах читайте в данной статье.

Что это такое?

Специалисты называют перемычкой конструктивный элемент, участвующий в перекрытии проемов, что несет основную массу кладки и распределяет нагрузки материалов (кирпичей, цементного раствора, перекрытия).

Перемычки имеют вид железобетонных конструкций (ЖБ), относящихся к заводской серии типа 1.038.1-1 или 1.225-2.

Вместо них можно самостоятельно изготовить монолитные армированные перемычки, соответствующие габаритам проема и распределяемой нагрузке.

Разница в заводском и самостоятельном изготовлении в том, что готовое изделие может стоить дороже, чем самодельное и имеет качественный знак. Независимо от способа изготовления, принято различать такие виды перемычек:

Самыми распространенными считаются первые два вида конструкций (несущие, а также ненесущие), выполняемые по технологии, в соответствии с установленными нормативными правилами. Они, например, делятся на брусковые (ПБ) и плитные (ПП). Перемычки помогают сдерживать уложенные кирпичи от смещения, а стену – от разрушения.

Нормативы СНиП и ГОСТ

В качестве регламентации правил изготовления, использования и монтажа перемычек, используется следующая основная нормативная документация, содержащая весь перечень необходимых технических условий:

Помимо перечисленных, при возведении внутренних и наружных кирпичных стен соблюдают правила:

В соответствии с перечисленными правилами технической документации, необходимо кирпичную кладку осуществлять вручную, без ниш и полостей, а элементы располагать с соблюдением обязательной перевязки, и использованием армированных деталей в местах повышенной нагрузки и проемов.

Подбор перемычки должен осуществляться по ширине выемки, рассчитанной массы нагрузки, в соответствии с цифровым обозначением на изделии, если оно – заводского типа, а также нужной серии, к которой относят:

Используют при устройстве перемычек также СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». Данные правила особо обращают внимание на то, что перемычки из железобетона нужно обустраивать так, чтобы они учитывали нагрузку от перекрытий и свежеуложенной кладки (п. 6.47), которая будет равна 1/3 пролета летом, и целому пролету в зимней работе.

Все правила обязаны неукоснительно соблюдаться при строительстве зданий из кирпича. Их выполнение контролируется специалистами отдела регионального градостроительства.

Показатель опирания, характеристика

Понятие опирания представляет собой способы заделки. Опирание перемычек для стен из кирпича по глубине в норме соответствует 25 см (не должно быть меньше). При этом, над проемом двери она должна попадать концами на стену, не менее 20 см.

При этом опорная часть уменьшится для самонесущей стены до пределов 12 см. Представленные показатели принимают в качестве максимума и минимума глубины опирания.

Учет показателя опирания должен соответствовать техническим требованиям СНиП. Выбор нужной перемычки по глубине определяют при помощи обозначения в таблицах (пример, 2ПБ18-8), с указанием габаритных размеров:

Обозначения перемычек по сечению имеют такой вид:

Перед монтажом перемычек определение глубины опирания – это важная часть подготовки к процессу работы. Для этого смотрят показатели таблицы СНиПов и делают схематический шаблон. По схеме выполняют опалубку, а потом заливают состав сверху на уложенную конструкцию.

Примеры габаритных размеров можно посмотреть в таблице:

Установление перемычек, для их надежного удержания, требует прокладки арматуры при соприкосновении ЖБ-изделия и стены из кирпича.

Разновидности изделий

Перемычки, применяемые для обустройства стен из кирпича, бывают разными:

Железобетонные

Железобетонные изделия бывают сборные и монолитные. Сборные включают в себя такие виды, как:

Встречается также фасадный вид перемычки, но специалисты часто относят его к ПГ, но с небольшой разницей – на торцах полка сделана с выемками, и хорошо просматривается с фасада.

ПП и ПБ считаются взаимозаменяемыми. Они имеют идентичную высоту и длину, но различаются только шириной. Такой вариант используется в том случае, если в наличии на стройплощадке нет перемычек плитного типа.

Монолитные перемычки устраиваются в самой стене с помощью опалубки. Одновременно выполняют расчет высоты конструкции (1/10-1/12 от размеров проема), с обязательным выполнением армирования (металлические стержни с диаметром до 12 мм).

Арматуру заливают бетонным составом, с толщиной, не меньше 20 мм.

Металлические

Для таких перемычек используют стальной прокат. Они могут делать перекрытия на 2-5 м, и закладывать их можно как в несущие части, так и ненесущие. Для кирпичных стен, наряду с ЖБ-изделиями – это один из идеальных вариантов.

Такое изделие выдержит очень большие нагрузки, так как оно – долговечное. Поскольку длина может быть у таких перемычек любая, то здесь не возникает вопросов при обустройстве проемов нестандартной ширины.

Уголки из стали имеют номерной ряд, для возведения стеновых конструкций особенно рекомендуются номера 10-12.

Кирпичные

Обустраиваются по прямой линии или криволинейной (арка). Прямоугольный вариант укладывают на опалубку, по правилам укладки и перевязки кирпичей. Здесь можно создавать клинчатую форму по вертикальным швами кладки.

Нужно следить, чтобы швы получались наклонными, и не было сдвига кирпичей по вертикали. В работе обязательно учитывается показатель ширины проема.

Криволинейная перемычка укладывается клинчатым способом, с упором на сжатие. Арочные сегменты получаются за счет специальной укладки ребром, где швы уложенных кирпичей раскрываются.

Стрелы подъема находятся при этом в промежутке 1/6 — 1/10 от ширины проема. Криволинейные арки выкладываются на специально изготовленное кружало – дугообразное приспособление из металла или фанеры.

Металлическое кружало для арок на практике более предпочтительнее, так как его форму легко выровнять или согнуть.

Деревянные

Такой вид перемычек устраивают из досок хорошего качества, специальных пластин и бревен, имеющих окантовку и древесного бруса. Концы таких конструкций заделывают в стену, не меньше, чем на 25 см.

Перемычки из дерева легко соорудить своими руками. Они могут простоять долгие годы (более 50 лет), но должны быть обязательно изолированы от проникновения влаги.

Поэтому при их монтаже изделия обязательно оборачивают изолирующим материалом (из полипропилена, резины, рубероида, полиэтилена). В современном строительстве все реже используют такие перекрытия, несмотря на их самую доступную стоимость, так как изделия из ЖБ и металла являются более долговечными.

Ячеистые сборные

Такие изделия выполняют из ячеистых бетонов, которые бывают армированными и арочными. Высота такой перемычки 125 мм, а глубина ее опоры составляет 200-250 мм. Такой вид перемычек для кирпичных стен пока не слишком распространен.

Многие специалисты считают, что данный материал больше подходит для стены, построенной из такого же ячеистого бетона.

Армокирпичные

Делаются из кирпича и арматурных металлических составляющих – отсюда и происходит их название. Их создают по такому же принципу, как и кирпичные –прямыми или арочными.

Арматура, которую используют при их обустройстве составляет 6-10 мм. Ее укладывают в опалубке, заливая раствором бетона. Это защищает их от коррозии.

Существует еще один способ укладки данного вида – в виде свода обрушения. Такой способ способен выполнить только профессионал.

Каждый их перечисленных видов перемычки по-своему хорош. Какой из них подходит в каждом конкретном случае, зависит от времени постройки (ремонт старого, новостройка), используемых дополнительных материалов, помимо кирпичей, имеющегося плана и схемы строения (чертежа), пожеланий заказчика и материальной составляющей.

Как подобрать?

Подбор подходящей перемычки лучше предоставить профессионалам. Они оценят тип стены, особенности постройки, и характеристики составляющих элементов, которые нужно будет уложить в одном направлении, чтобы достичь нужной ширины пролета.

При выборе учитывают величину нагрузки, которую должна будет выдерживать перемычка, качество материала. Так, например, если перемычка бетонная, то учитывается марка бетона. Это же относится и к кирпичу, и арматуре (марка стали).

Обращают внимание также на грани конструкции, применение норм СНиП (глубина опирания), параметры готовых изделий, указанные производителями. Особенно, обращают внимание на изгибы материала. Например, опоры из металла должны в норме прогибаться не больше, чем 1/200 собственной указанной длины.

Пример правильного подбора перемычки (в данном случае, металлической) можно посмотреть ниже:

Пример расчета

Правильность расчета перемычки для проема производят по точному или упрощенному расчету. Чтобы не ошибиться, нужно использовать показатели из таблиц СНиП.

Упрощенный

Здесь принято сначала определять нагрузку, действующую на перемычку, затем определяют максимальный изгибающий момент, воздействующий на поперечное сечение.

Нагрузки на погонный метр определяются в зависимости от веса кладки: q1 = p х b х h, где:

Например, при предполагаемом проеме для кирпичной перегородки ширина 1 м, а толщина – ½ кирпичного изделия, то его полная расчетная нагрузка составит: q = 1,1 х 142,5 = 157 (кг/м).

При определении расчетных операций по перемычкам в стенах из кирпича, обращают внимание на кладку летом или зимой, на которые указывает СНиП «Каменные и армокаменные конструкции», в своем п. 6.47.

Материалы и инструменты для устройства

Чтобы обустроить перемычки в стенах из кирпича, потребуются следующие расходные материалы и инструменты:

Отдельно могут пригодиться перчатки, спецодежда, ветошь, щетки и «разравниватели» для бетона, чтобы заливаемый раствор хорошо утрамбовывался, при распределении, заполняя поры стены и опалубки, прикрепленной к поверхности.

Процесс

Обустройство перемычек, с образованием узла и учета опирания в стене, должно проходить по правилам, описанным в СНиПах. Поскольку чаще других в современных зданиях используют именно ЖБ-перемычки, то процесс их устройства заключается в следующих нюансах:

Перемычки из металла имеют небольшой вес. Представленные в виде швеллеров и разных форм стального проката, их достоинство состоит в том, что в процессе работы их можно отрезать по нужной длине.

Кирпичные перемычки монтируют к основной стене по верху проема, а затем соединяют друг с другом, с помощью полки, с которой свисают хомуты, закладываемые в вертикальные швы. Хомуты надежно армируют перемычку, и она получается прочной.

Опытные мастера выбирают продольный, клинчатый, лучковый или сводчатый способ укладки. Бетонный раствор для укладки замешивается в небольших порциях, чтобы быстро не застывал.

В последнее время в большинстве случаев строители подкладывают в кирпичные перемычки профессиональную систему армирования BAUT.

Простой и надежный способ монтажа кирпичной перемычки — в видео:

Последствия ошибок

Чтобы в процессе строительства не возникло проблем в виде последствий, выбор перемычек лучше доверить профессиональному строительному инженеру.

На основании обследования несущей способности стены, глубины опирания, и ряда обязательных характеристик, он проведет нужные расчеты, и точно определит из какого материала, какой формы и размеров подойдет перемычка в данном конкретном случае (длина, ширина, толщина).

Последствия ошибок – это разрушения, трещины, смещение кирпичей. Чтобы они не возникли, нужно соблюдать следующие нюансы:

Заключение

Перемычка является важной конструкцией, перекрывающей проем и принимающей на себя определенные нагрузки.

Расчет обустройства конструкции зависит от:

Для стен из кирпича подбирают перемычки, зависящие от возраста здания, схемы и плана постройки. Наиболее часто используемые и практичные виды конструкций – ЖБ, кирпичные и металлические.

Для крепления перемычек всегда применяют опалубку и армирование (прутьями из стали или строительной сетки). Часто строители пользуются современной удобной армированной системой BAUT. Бетонный раствор, заливаемый в опалубку, является обязательным условием монтажа устраиваемой конструкции.

Перемычки формируют проем, укрепляют стены и создают базу для продолжения возведения здания. Монтаж всех видов арочных перемычек желательно доверить профессионалам.

Источник

Виды и размеры железобетонных перемычек

Одна из наиболее распространенных в строительстве готовых конструкций – железобетонные перемычки. Это стандартные изделия, залитые на заводах из тяжелого бетона, укрепленного армирующим каркасом. Они хорошо выдерживают изгибающую нагрузку, поэтому укладываются в дверные и оконные проемы. Все нормативы по изготовлению и эксплуатационным требованиям для железобетонных перемычек изложены в ГОСТ 948-2016.

Что это такое?

Бетонные перемычки согласно нормативным требованиям состоят из нескольких элементов:

В местностях с холодным климатом для производства применяются морозостойкие бетоны. Прочность армирующей части рассчитывается в зависимости от изгибающих нагрузок, под которыми будут эксплуатироваться конструкции.

Этот тип железобетонных изделий используется при строительстве, и выполняет такие задачи:

В зависимости от размеров и прочностных характеристик изделий, они могут использоваться при монтаже эстакад, путей для подъемных кранов или городских трамваев.

В строительстве железобетонные перемычки над окнами или дверными поемами могут устанавливаться в кирпичных, блочных (в том числе из пено- и газобетона), каменных или монолитных зданиях.

Виды и маркировка перемычек

Согласно нормативам ГОСТ 948-2016, промышленностью предлагается несколько основных видов ж/б перемычек:

В особых случаях нормативы допускают использование наклонных граней и торцов, но при этом площадь опорной плоскости может незначительно снижаться. Для заливки бетонных перемычек применяются бетоны марки М250 (В20) и выше.

Как и для любых других железобетонных изделий, для перемычек разработаны маркировки, согласно действующим ГОСТам. Эти обозначения представляют собой буквенно-цифровой набор, и наносятся на одну из сторон каждого изделия:

Любая железобетонная перемычка, брусковая или плитная укрепляется арматурным каркасом. В этих конструкциях используются несколько типов продольной и поперечной арматуры, качество материалов регулируются ГОСТами.

Плитные и брусковые виды имеют свои стандартные типоразмеры, указанные в нормативной документации. При подборе можно использовать такую схему:

Например, в технической документации указывается, что в оконных проемах используются железобетонные балочные несущие перемычки 3ПБ-25-8Aт800п. Это означает, что нужно устанавливать элементы с поперечным сечением 12 на 22 см, длиной 246 см, расчетная нагрузка 8 кН/м, металлический каркас сделан из стали Aт800, с монтажными петлями.

Варианты для перегородок имеют меньшую прочность, а для арочных дверей и окон этот конструктивный элемент рассчитывается отдельно, в зависимости от радиуса кривизны и других особенностей.

Размеры

Перемычки ЖБИ имеют стандартные размеры, утвержденные ГОСТом. Сечение определяется соответствующим индексом маркировки, например 2ПБ-13-1п. При этом размеры перемычек этого типа составляют 1290х120х140 мм. В зависимости от типа и марки этого конструктивного элемента его геометрические размеры могут изменяться. Для ПБ:

Для плитных перемычек ПП размеры составляют:

Элементы, маркированные ПГ, имеют такие габариты:

Фасадные железобетонные конструкции ПФ имеют стандартную ширину 250 мм и такие размеры:

Сведения о стандартных маркировках перемычек, включая размеры, массу и затраты бетона, с разными типоразмерами, сведены в таблице:

Армирование ЖБП

Выбор типа армирования и диаметр прута зависит от вида перемычки. Согласно ГОСТ для ж/б перемычек, применяемых в частном строительстве, используется напрягаемая арматура диаметром от 6 до 8 мм. Для перекрытий, рассчитанных на большие нагрузки, применяется арматура большего диаметра.

Для продольного армирования применяется:

Для изготовления поперечных частей каркаса для железобетона применяются горячекатаные стали A240, A400, А500, арматурные проволоки В-500, Вр500. Изготавливая брусковый или плитные элементы стандартных типоразмеров, необходимо учитывать, что при толщине 12 см делается плоский стальной каркас, а при 25 см — пространственный.

При напряжении арматуры, необходимо, чтобы фактические отклонения в железобетоне не превышали значений, указанных в таблице:

Стальные пруты армирования перед заливкой укладываются вдоль опалубки и закрепляются проволокой, чтобы получилась прочная армирующая сетка. Ячейки получившегося каркаса должны быть 20-50 мм, это оптимальный показатель для обеспечения нужной прочности.

Монтаж

Для установки перемычек над проемами требуется соблюдать определенные правила, чтобы избежать перекоса и растрескивания. В частном строительстве, элементы длиной менее 2 м, можно устанавливать вручную, для больших проемов потребуется автокран. Монтаж зависит от типа перемычек:

Установка производится после завершения кладки, на утвержденных в проекте отметках. Перед этим проверяется надежность поверхности и уровень выведенной кладки.

Важно при монтаже правильно определить глубину, на которую происходит опирание перемычки. Этот показатель для несущей стены должен быть не менее 250 мм с каждой сторон, а для самонесущих стен достаточно 120 мм. Чтобы закрыть всю ширину кладки, укладывается несколько железобетонных брусков, но они не должны выходить за плоскость стены.

Правила

При укладке железобетонных перемычек нужно учесть несколько важных моментов, которые помогут избежать проблем в дальнейшем:

Правильно установленные в проемы перемычки обеспечат нужную прочность конструкции здания и его долговечность. Эти элементы должны быть изготовлены из бетона высоких марок с надежным армированием, поскольку к их прочности предъявляются повышенные требования. При выборе типа необходимо учитывать величину нагрузки, на которую она рассчитана. Самый популярный тип – брусковые перемычки, недорогие, простые в изготовлении, выдерживающие высокие нагрузки. Но для экономии материалов, в проемах самонесущих стен используют и другие типы этих конструкций.

Источник