Перемычки из уголка в кирпичной кладке

Использование металлического уголка для перемычек

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.

Виды стального уголка, используемого для изготовления металлических перемычек

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:

  • повышенная прочность, благодаря утолщению на внутренней стороне угла;
  • четкие контуры наружного угла, в то время как металлопродукция, полученная гибкой, имеет слегка скругленный наружный угол;
  • большая толщина стенки: гнутая продукция обычно изготавливается тонкостенной, поскольку процесс гибки осуществляется без нагрева, и для работы с толстым прокатом требуется очень мощное дорогостоящее оборудование.

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.

Преимущества применения стального уголка

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:

  • оперативный монтаж;
  • возможность укладывать на металлические перемычки кирпичи и блоки сразу же после монтажа проката;
  • прочность и надежность металлических изделий при условии правильного выбора сортамента, зависящего от типа кладки и запланированной нагрузки.

Применение стального уголка для перемычек над проемами в зданиях из газобетона или кирпичной кладки

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:

  • опора на кладку должна составлять не менее 200 мм с каждой стороны;
  • если стены будут оштукатуриваться, то стальные уголки оборачивают штукатурной сеткой;
  • прокат перед использованием окрашивают с внутренней и наружной сторон;
  • зазоры между кирпичной кладкой и прокатом заполняют цементно-песчаным раствором марки не ниже М100.

Особенности применения углового проката для монтажа над проемами в стенах, выполненных из газобетона:

  • Уголок врезают в тело блока, отступив от его края примерно на треть ширины. Запрещается размещать прокат с внутренней или наружной стороны стены.
  • Над перемычкой блоки укладывают на клей с заполнением вертикальных швов клеевой смесью. После затвердевания клея образуется конструкция, по прочности не уступающая газобетонному блоку.
  • После монтажа окон уголок с наружной стороны утепляют и оштукатуривают.

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.

Расчет уголка для перемычек с помощью онлайн-калькулятора

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.

Перемычка из уголка

Содержание статьи:

Уголок из стали представляет собой разновидность фасонного металлопроката, который востребован в качестве перемычек при возведении кирпичных и блочных зданий. Данные метизы способствуют повышению прочностных характеристик сооружения над оконными и дверными проемами, а также позволяют перераспределить нагрузку, нивелируя вероятность появления трещин на кладке.

Разновидности стальных уголков для оборудования перемычек

Строительные уголки из стали изготавливаются способом прокатки или же путем сгибания. Если конструкция предполагает повышенные нагрузки, используется катаный металлопрокат, которому свойственны:

  • высокая прочность, обусловленная утолщением в месте сгиба;
  • четкость контуров наружного угла в сравнении со скругленным уголком, изготовленным методом гибки;
  • увеличенные параметры толщины стенки, обусловленная особенностями производства.

Чтобы изготовить катаный угловой профиль, используются обычные стальные сплавы, насыщенные углеродом, чаще всего Ст3. Для производства металлических изделий, эксплуатируемых в агрессивной среде, рекомендуется применение низколегированного сырья с маркировкой 09Г2С.

С учетом ширины полок, различают неравнополочные и равнополочные изделия. При этом, именно последние получили широкое распространение в разных сферах промышленности.

Ключевые достоинства стального уголка

Чтобы изготовить перемычки, используются железобетонные монолитные или сборные заготовки. Однако для изготовления некоторых сооружений рекомендуется использование именно стальных изделий, в том числе, и угловой прокат.

Среди основных достоинств применения металлопродукции следует отметить:

  • простоту и скорость установки;
  • возможность продолжения кладки кирпичной или блочной стены непосредственно после монтажа перемычки;
  • высокие показатели прочности и долговечности с условием правильного подбора, исходя из эксплуатационных особенностей здания.

Использование стального уголка как перемычки в стенах из кирпича и газобетонного блока

Стоит обратить внимание, что кирпичная кладка способна выдержать собственную массу после того, как наберет марочную прочность, при условии, что оборудован проем умеренной ширины и не предусмотрена нагрузка от перекрытия. Но в процессе застывания кладочного раствора конструкции необходимо обеспечить поддержку, которую легко соорудить с помощью стального уголка.

Чтобы усилить кирпичную стену угловым прокатом, соблюдаются такие условия:

  • опора не должна быть меньше 20 см с каждой стороны;
  • перед штукатуркой уголки следует обернуть специальной сеткой;
  • прежде чем использовать метиз, его следует полностью окрасить;
  • зазоры между стенкой и уголком заполняют кладочным раствором с маркировкой не менее М100.

Ключевые особенности использования стального уголка при обустройстве перемычек в газобетонных стенах:

  • уголок врезается непосредственно в блок (от края отступают треть ширины металлического изделия);
  • категорически не рекомендуется устанавливать перемычку изнутри или снаружи стен;
  • блоки фиксируются на перемычке клеем (также заполняются вертикальные швы);
  • наружная сторона уголка оштукатуривается и утепляется после установки двери или окна.

Если неправильно установить перемычку и не утеплить конструкцию с наружной части, на откосах внутри помещения может скапливаться влага.

Чтобы оборудовать проем шириной менее 1,2 м, хватит уголка с шириной полок 50 мм. Прокат с полками 75 мм лучше подойдет для проемов с параметрами в диапазоне от 1,2 до 2 м. Если ширина превышает 2 м, следует обратиться за профессиональной помощью или рассчитать параметры подходящего варианта при помощи специальных программ-калькуляторов.

Расчет количества уголка

Удобнее всего рассчитывать необходимое количество уголка при помощи онлайн-калькуляторов. Такая программа позволяет существенно упростить частное строительство, учитывая параметры оконных и дверных проемов, а также предполагаемых нагрузок здания в соответствии с алгоритмом. При расчете учитывается вес перемычки, масса кладки над проемами, коэффициенты распределения общих весовых показателей стен, балок и плиточных элементов.

Металлические уголки в качестве оконных перемычек

ИмхоДом › Форумы › теплая керамика ККЗ › Металлические уголки в качестве оконных перемычек

  • В этой теме 22 ответа, 14 участников, последнее обновление 7 месяцев сделано baseev .
  • Томск

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:

Устройство металлической перемычки

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.

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.

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.

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.

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:

Читайте также:  Обслуживание канализации: цели, мероприятия, способы очистки и рекомендуемые сроки

q = (0,3 + 0,1*1,*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.

  • Томск

Можно ли убрать металлические уголки после того, как стена “схватится”? Мне строитель советует убрать, что б не было лишних мостиков холода….. вот думаю

Как использовать стальные уголки для перемычек?

Стальные уголки – востребованный вид фасонного металлопроката. Используют их часто в качестве перемычек в строительной сфере, например, при строительстве зданий из кирпича и блоков. А еще стальные уголки выполняют несколько важных функций:

  • повышают прочность дверных и оконных проемов;
  • позволяют перераспределить нагрузку;
  • защищают кладку от трещин.

Изготавливают строительные уголки из стали способом прокатки или сгибания. Готовые уголки отличаются сразу несколькими важными преимуществами:

  • увеличенная прочность за счет конструкции (в местах сгиба);
  • четкие контуры углов в сравнении со скругленными уголками;
  • увеличенная толщина стенки (достигается при производстве).

Для получения катаных угловых профилей из стали используют стандартные сплавы, насыщенные углеродом. Для этой цели лучше подходит низколегированная сталь.

Почему востребованы стальные уголки?

Если нужно сделать перемычки, то для этого подойдут и обычные монолитные или сборные заготовки из железобетона. Но если нужно изготовить сооружения с высокой прочностью или укрепить отдельные конструкции, то потребуется именно угловой прокат. И вот почему:

  • стальные уголки устанавливают быстро и без особых усилий – это удобно, когда сроки поджимают;
  • сразу же после монтажа перемычки с уголками можно продолжить кладку блочной или кирпичной стены;
  • подходят для укладки над проемами в строениях из кирпича и газобетона за счет прочности и долговечности.

По сути, стальные уголки выступают в качестве поддержки для кирпичей и цементной смеси на стадии их затвердевания.

Как укрепить стены и перемычки стальными уголками правильно?

Когда нужно усилить стену стальным уголком, то следует соблюдать следующие условия:

  • от 20 см опоры с обеих сторон, пустоты между кладкой и уголком заполняют цементным раствором;
  • если запланированы штукатурные работы, то уголок нужно обернуть подходящей сеткой;
  • перед использованием стальной уголок следует покрасить со всех сторон.

Для стен из газобетона придется учесть, что стальные уголки врезаются в блоки не ближе 1/3 от края, а также помнить о следующих нюансах:

  • размещать заготовку с внешней/внутренней сторон здания не рекомендуется;
  • на перемычку наносят клей и устанавливают блоки, их между собой тоже соединяют клеем;
  • над оконными проемами нужно сначала установить перемычку, а потом утеплить и оштукатурить уголок.

Кирпичная кладка выдерживает собственный вес, но только после того, как набирает марочную прочность. А что для этого нужно? Два главных условия: проем умеренной ширины и отсутствие нагрузки от перекрытий. Стальные уголки позволяют соорудить поддержку для застывающего кладочного раствора и избежать его деформации.

Если установить перемычку неправильно и не утеплить наружную часть конструкции, то на откосах внутри помещения будет накапливаться влага.

Как рассчитать количество стальных уголков?

Проще и быстрее это сделать с помощью онлайн-калькулятора у нас на сайте. Он позволит узнать точное количество стальных уголков для оконных и дверных проемов, стен из кирпича, блоков и газобетона, а также стоимость материалов.

Например, для проема шириной до 1,2 м достаточно стального уголка с шириной полок 50 мм. Прокат с полками 75 мм используйте для проемов от 1,2 до 2 м. Если же вы планируете оборудовать проем с шириной более 2 м, то вам потребуется помощь специалистов. Они рассчитают все параметры быстро и точно.

Подобрать стальные уголки для перемычек вы сможете в нашей компании. Мы предлагаем качественный и доступный черный металлопрокат.

Как сделать новый дверной проем в кирпичной перегородке

Как сделать новый дверной проем в кирпичной перегородке

Красный кирпич имеет размеры

250х120х65 мм. Поэтому сделать новый проем в стене точно по размеру устанавливаемой дверной коробки + 2-5 см зазор для монтажа можно только одним способом – прорезав болгаркой кирпич с двух сторон перегородки. В остальных случаях желательно сбить немного штукатурный слой и посмотреть где расположены вертикальные швы в кладке. С учетом имеющихся швов и выбирается место для нового дверного проема. Далее рассматривается выполнение проема в перегородке, выложенной в полкирпича. Сделать проем в перегородке, выложенной в четверть кирпича, физически еще легче, однако сильно махать молотком, а тем более кувалдой не стоит.

Последовательность выполнения работ следующая:

1. Сначала снимаются плинтуса
Если плинтус цементный, то его можно будет сбить в конце, вместе с последним рядом кирпича. Сбивается цементная штукатурка по контуру дверного проема.

2. Выбивается ряд кирпичей под новую перемычку
на отметке 2.1-2.15 м и сбивается старый цементный раствор с ряда кирпичей над образовавшейся нишей. Ширина выбитого ряда должна быть на 100-300 мм больше ширины коробки устанавливаемой двери. Для установки двери с полотном 60 см необходимо выбить 4 кирпича (на рисунке контур двери и кирпичи, которые нужно выбить, обозначены белым цветом) для двери с полотном 70, 80 и 90 см – 5 кирпичей (пятый кирпич обозначен на рисунке фиолетовым цветом), 6 кирпич выбивать приходится редко, но иногда все же приходится:

какие кирпичи выбивать под перемычку для нового дверного проема в кирпичной перегородке

Чтобы процесс выбивания кирпичей, как минимум первого, сопровождался минимальными потерями прочности всей перегородки, раствор вокруг кирпича желательно предварительно высверлить перфоратором или хотя бы сделать перфорацию раствора вокруг кирпича. Если перегородка выложена давно, качественно и на прочный раствор, то если тупо бить по выбиваемому кирпичу, нагрузка от удара будет, во-первых, перераспределяться и на соседние кирпичи, а значит физических сил для выбивания кирпича придется потратить значительно больше. А во-вторых, в результате перераспределения напряжений раствор может разрушиться совсем не в том месте где наносятся удары. Перфорация уменьшает площадь раствора и таким образом увеличивается вероятность того, что будет выбит именно нужный кирпич. Эта рекомендация действительна и для случаев, когда кладочный раствор слишком слабый и легко разрушается, но особенно для перегородок в четверть киприча.

Так, для примера, прочность кладочного раствора марки М150 на растяжение, через несколько лет после устройства перегородки может достигать 2-2.5 кг/см2. При этом площадь раствора, который следует разрушить, вокруг кирпича в перегородке, выложенной в полкирпича, составляет около 700-800 см2. Соответственно этот раствор выдержит статическую нагрузку до 1.4-2 тонн. Конечно же при работе многокилограммовой кувалдой создаваемая нагрузка на кирпич и на раствор будет ударной, а не статической, но все равно, чтобы выбить кирпич на таком растворе одним ударом кувалды, скорость кувалды в момент касания с выбиваемым кирпичем должна быть достаточно большой, а деформация перегородки достаточно малой. А кроме того, если перегородка достаточно высокая, то чем ближе выбиваемый таким способом кирпич к середине высоты, тем больше вероятность обрушения всей перегородки.

Когда делается перфорация, то площадь раствора вокруг кирпича уменьшается, а кроме того при перфорировании уменьшается прочность оставшегося раствора и значительно снижается перераспределение нагрузок.

Тем не менее, как аккуратно не работай, но при выбивании кирпичей под перемычку могут отвалиться и кирпичи над выбиваемыми. Ничего страшного, их можно будет уложить после устройства перемычки.

3. В образовавшийся проем заводится стандартная бетонная или металлическая перемычка из прокатных профилей

Перемычку нужно класть на раствор. Если нет бетонной перемычки и металлических уголков, можно использовать деревянную, изготовленную по месту или уложить несколько прутьев арматуры диаметром 12-20 мм.

4. Заделываются цементным раствором щели

оставшиеся после укладки перемычки (особенно шов между перемычкой и старым рядом кирпичей). На рисунке 2 новый раствор обозначен темносерым цветом. Небольшие щели можно задуть монтажной пеной, но только не шов между новой перемычкой и старым рядом кирпичей.

5. После установки перемычки необходимо сделать технологический перерыв 5-14 дней

необходимых для того чтобы новый раствор набрал прочность. После этого выбиваются ряды кирпичей так, чтобы ширина нового проема была на 5-15 см шире коробки новой двери.

6. Так как кладка перегородки велась в перевязку, то делать это нужно аккуратно, чтобы не нарушить целостность неразрушаемой части перегородки. Это можно сделать несколькими способами:

6а. Сначала выбить кирпичи

которые полностью мешают новому дверному проему. Половинки кирпичей на высоте

1 м от пола, мешающие новому дверному проему (на фотографии обозначены красным цветом), аккуратно, по частям сбиваются отбойным молотком, перфоратором или молотком и зубилом. Направление удара должно быть не перпендикулярно плоскости перегородки, чтобы не развалить перегородку, удары нужно наносить сверху или снизу. Также можно выбить эти кирпичи полностью, а потом, перед установкой двери, заложить образовавшиеся щели половинками кирпичей. Когда появится пространство, достаточное для того, чтобы завести ударный инструмент на следующий ряд, сбиваются или обрезаются болгаркой остальные мешающие половинки (на рисунке обозначены синим цветом):

Последовательность удаления кирпичей

6b. Срезать кирпичи болкаркой

Половинки кирпичей на высоте

1 м от пола, мешающие новому дверному проему, прорезаются с двух сторон болгаркой с отрезным кругом по камню, а потом сбиваются молотком. Остальные мешающие половинки сбиваются как и в предыдущем случае.

6с. Сразу прорезать болгаркой кирпичи с двух сторон перегородки по контуру нового дверного проема с соответствующим запасом на установку двери, а после этого выбивать кирпичи. Самый пыльный способ. Впрочем любая работа с болгаркой – это куча пыли.

7. Если нижний ряд кирпичей, которые необходимо удалить, находится в цементной стяжке, то его приходится по частям выбивать. Использовать болгарку внизу неудобно да пыли будет больше обычного. После удаления этого ряда поверхность пола выравнивается цементной стяжкой.
Вот в общем и все осталось поставить дверь.

Расчет металлической перемычки
для несущей стены

расчетные формулы для различных конструкций

Чтобы расширить область применения приведенных формул, дополнительно произведен расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены на которую опираются плиты перекрытия (результаты выделены красным цветом ) или балки перекрытия (результаты выделены синим цветом ).

1. Определение нагрузок на 1 погонный метр перемычки:

1.1 От веса кладки:

q1 = p х b х h м/п,

где,
p в кг/м&sup3 – плотность материала, из которого выкладывается стена, в том числе кладочного раствора и штукатурки. Плотность цементного раствора на обычном кварцевом песке – до 2200, что теоретически нужно учитывать при работе с пустотелым кирпичом, гипсовыми блоками и блоками из легких бетонов, но чтобы не заморачиваться с определением доли раствора в кладке, можно просто умножить плотность материала на 1,1 или принять максимальное из нижеприведенных.
Примечание: cтроительная механика рассматривает балки как стержни, высота и ширина которых не имеет существенного значения по сравнению с длиной. Поэтому, при определении распределенной нагрузки от веса кладки мы умножаем плотность кирпича на высоту и ширину кирпичной кладки, получая распределенную нагрузку на 1 м/п, а если бы мы еще умножили эту распределенную нагрузку на 1 метр длины, то получили бы вес 1 метра погонного кладки.

– плотность полнотелого кирпича 1600 – 1900 кг/м&sup3
– плотность пустотелого кирпича 1000 – 1450 кг/м&sup3
– плотность блоков из пенобетона, газобетона, ячеистого бетона 300 – 1600 кг/м&sup3
– плотность гипсовых блоков 900 – 1200 кг/м&sup3

– если стена над перемычкой будет выкладываться из пустотелого кирпича, то можно принять значение
p = 1500 кг/м&sup3
– для гипсовых блоков p = 1200 кг/м&sup3
– для блоков из легкого бетона – в зависимости от плотности бетона. Чтобы определить эту самую плотность, нужно взвесить 1 блок (или попытаться приблизительно определить вес блока, просто подняв его), а потом разделить вес на высоту, ширину и толщину блока. Например, если блок весит 20 кг и имеет размеры 0,3х0,6х0,1 м, то плотность блока будет 20/(0,3х0,6х0,1) = 1111 кг/м 3 . Таким же образом можно определить и плотность кирпича.
– во всех остальных случаях (особенно в том случае, если Вы не знаете плотность материала и не можете определить его плотность) p = 1900 кг/м&sup3

b – толщина стены в метрах, например для кирпичной стены в два кирпича следует принимать = 0,51-0,55 м, для стен, не отделываемых мокрой штукатуркой – 0,51 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой только внутри помещений – 0,53 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой и внутри и снаружи – 0,55 м.

h – высота кладки над перемычкой. Тут сразу могут возникнуть вопросы: а что если высота кладки над перемычкой 10 метров, неужели всю эту высоту нужно учитывать, это какое ж сечение будет у перемычки при такой нагрузке?

Ответ на эти вопросы будет следующим: любая нагрузка перераспределяется таким образом, что на перемычку будет активно действовать только нагрузка от следующего участка стены:

т.е. для расчетов можно принимать высоту h равной половине длины L перемычки. Конечно, в данном случае распределенная нагрузка будет не равномерной, а изменяющейся по длине перемычки (в этом случае следует воспользоваться соответствующей расчетной схемой для определения максимального изгибающего момента), но не будем усложнять и так сложное. Если над расчетным проемом будет еще один проем, то высота кладки в этом случае будет равна расстоянию между верхом нижнего проема и низом верхнего проема.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича нагрузка
q1 = 1900 х 0,53 х 0,5 х 1,5 = 755,3 кг/м

1.2. От собственного веса металлической перемычки:

где,
n – количество уголков, швеллеров или других профилей,

P – собственный вес 1 погонного метра уголка или швеллера, определяемый по сортаменту, тут есть небольшая закавыка, ибо как можно знать вес прокатного профиля, если его сечение только определяется, но как правило для металлических перемычек вес перемычки не превышает 1-2% от веса стены или перегородки над перемычкой, а потому этот вес можно учесть поправочным коэффициентом 1,1, учитывающим все неучтенные моменты. Если Вы в чем-то сомневаетесь можно принять значение коэффициента равным 1,2 и даже 1,5.

1.3. От отделочных материалов стен.

Стены могут отделываться различными материалами: сухой или мокрой штукатуркой, керамической плиткой, натуральным или искусственным камнем, пластиковыми или алюминиевыми панелями и т.д. Нагрузки от этих отделочных материалов должны учитываться при расчете. Если стены просто будут штукатуриться с одной или с двух сторон, то тогда эта нагрузка уже учтена в пункте 1.1. Если Вы пока не знаете, чем будут отделываться стены, или знаете, но не можете рассчитать, то умножьте нагрузку от кладки на поправочный коэффициент 1,2-1,3.

1.4.1. От плит перекрытия.

Кроме того, что плиты перекрытия сами по себе весят не мало, так еще нужно учитывать нагрузку от стяжки, утепления, напольного покрытия, мебели и гостей. Чтобы хоть как-то упростить этот процесс, можно принимать вес плит перекрытий и всех выше перечисленных нагрузок в пределах 800-1000 кг/м&sup2. Пустотные плиты перекрытия весят около 320 кг/м&sup2, еще до 100 кг/м&sup2 дает утепление и стяжка, а остальное – нагрузка от мебели, гостей и других неожиданностей. Чтобы определить нагрузку от плит перекрытия и всего, что на плитах перекрытия, нужно знать длину плит перекрытия.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича с пустотными плитами перекрытия длиной 6 м нагрузка q4 = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг/м

Таким образом погонная расчетная нагрузка на перемычку составляет:

Для проема шириной 1,5 м для кирпичной перегородки толщиной в 2 кирпича, оштукатуренной с одной стороны, полная расчетная нагрузка q = 755,3 + 0,015х755,3 + 2400 = 3167 кг/м

1.4.2. От балок перекрытия.

Если балки перекрытия будут находиться на расстоянии 0,5 м от перемычки и выше, то нагрузку от балок перекрытия и перекрытия можно считать распределенной, и дальнейший расчет перемычки вести, как для перемычки на которую опираются плиты перекрытия, но если для междуэтажных перекрытий используются балки и балки находятся на небольшой высоте от перемычки, то в этом случае нагрузка будет точечной и при расчете нужно учитывать, куда будут опираться балки перекрытия:

Под схемой расположения балок дана эпюра изгибающего момента, действующего на балку, в нашем случае перемычку. Если балки перекрытия не будут попадать на перемычку, то нагрузка от балок перекрытия при расчете вообще не учитывается. Как видно из приведенных схем, максимальный изгибающий момент будет действовать на перемычку, если балка перекрытия будет расположена посредине:

А значение нагрузки Q от балки перекрытия будет зависеть от расстояния между балками перекрытия.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перекрытием по балкам длиной 6 м, при расстоянии между балками 1 м нагрузка Q = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг

2. Подбор сечения.

2.1.1 Максимальный изгибающий момент для бесконсольной балки на шарнирных опорах, а в нашем случае перемычки, на которую действует распределенная нагрузка (в частности плиты перекрытия), будет посредине балки:

Мmax = (q х l 2 ) / 8

2.1.2 Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую действует и распределенная (вес кладки, отделочных материалов и самой перемычки) и сосредоточенная нагрузка (балки перекрытия), также будет посредине балки, но рассчитывается момент по другой формуле:

Мmax = (q х l 2 ) / 8 + (Q х l) / 4

Примечание: если концы профилей будут опираться на простенки более чем на 300 мм, то балку можно рассматривать не как лежащую на двух опорах, а как защемленную с двух сторон, в этом случае максимальный изгибающий момент будет на опорах: Мmax = (q х l 2 ) / 12, а изгибающий момент от сосредоточенной нагрузки Мmax = (Q х l) / 8.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с плитами перекрытия
Мmax = (3167 х 1,5 2 ) / 8 = 890,7 кг·м.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с балками перекрытия
Мmax = (755,3 х 1,1 х 1,5 2 ) / 8 + (2400 х 1,5)/4 = 233,7 + 900 = 1133,7 кг·м

2.2 Требуемый момент сопротивления:

где,
Ry – расчетное сопротивление стали. Ry = 2100 кгс/см&sup2 (210 МПа)

Примечание: Вообще-то расчетное сопротивление зависит от класса прочности стали и может достигать значения 4400, но лучше принимать 2100, как наиболее распространенное. Если будут использоваться два металлических профиля для перемычки, то значение Wтреб нужно разделить на 2, если 3 профиля, то разделить на 3 и так далее.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перемычкой из 2 профилей
Wтреб = (890,7 х 100) / (2100 х 2) = 21,21 см 3

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перемычкой из 2 профилей
Wтреб = (1133,7 х 100) / (2100 х 2) = 27,0 см 3

2.4. Ну а теперь все просто, сначала определяемся с типом профиля. Перемычку можно сделать из горячекатанных стальных уголков, равнополочных или неравнополочных, швеллеров двутавров, профильных труб. Если, например перемычка будет из уголков, открываем соответствующий сортамент, и смотрим, чтобы значение момента сопротивления было больше полученного при расчете. Тут главное не путать оси, относительно которых действует изгибающий момент. В сортаментах эти оси могут называться по-разному. Здесь ось, относительно которой в поперечном сечении возникают сжимающие и растягивающие напряжения обозначена как z, в сортаментах эта ось может быть обозначена как х. Но важно не название, а принцип, когда мы определяли максимальный изгибающий момент, действующий на поперечное сечение балки, то длина балки l измерялась по оси х, высота балки по оси у, а ширина балки по оси z. Таким образом, какой сортамент Вы бы не взяли, и как ни называлась бы ось, главное, чтобы по этой оси определялась ширина балки.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 110 х 70 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков Wz = 23,22 см 3 ), или 2 швеллеров №8П (по сортаменту для таких швеллеров Wz = 22,5 см 3 )

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 125 х 80 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков Wz = 30,26 см 3 ), или 2 швеллеров №10П (по сортаменту для таких швеллеров Wz = 34,9 см 3 )

Ну а дальше все зависит от доступности такого профиля и удобства работы с ним, если в продаже таких профилей нет, или работать с ними неудобно, то принимается любой другой профиль с большим сечением. Кроме того, по конструктивным соображениям вместо 2 уголков удобнее использовать 4 уголка, чтобы потом было удобнее вести кирпичную кладку. Например вместо 2 уголков 110х70х8 можно использовать 4 уголка 90х56х5,5.

Примечание: Чем меньше расстояние от плит или балок перекрытия до перемычки, тем более неравномерным будет распределение нагрузки на перемычку. В связи с этим сечение профилей рекомендуется принимать больше на 5-20%. Кроме того профили нессиметричного сечения (неравнополочные и равнополочные уголки) рекомендуется связывать полосами металла для увеличения устойчивости уголков.

Опирать металлические перемычки на стены следует не менее чем на 250 мм, а в сейсмоопасных районах не менее чем на 400-500 мм.

После подбора сечения по максимальному изгибающему моменту желательно рассчитать прогиб балки, для этого даже есть специальная формула:

f = (5 x q x L 4 ) / (384 x E x Iz)

где,
q – нагрузка на перемычку определенная в п.1
L – ширина проема
E – модуль упругости, для стали Е = 2 х 10 5 МПа или 2 х 10 10 кг/м&sup2
Iz – момент инерции по сортаменту для выбранного профиля, умноженный на 10 -8 для перевода в метры (для 2 профилей это значение логично умножается на 2), тут главное, не ошибиться с осью.

Для перемычки из 2 уголков 110 х70 х 8 мм над проемом 1,5 м прогиб
f = (5 x 3167 x 1,5 4 ) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 171,54 х 10 -8 ) = 0,003045 м или 0,3 см

Для перемычки из 2 швеллеров 8П над проемом 1,5 м прогиб
f = (5 x 3167 x 1,5 4 ) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 89,8 х 10 -8 ) = 0,0058 м или 0,58 см

По требованиям СНиПа 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” максимальная величина прогиба для перемычек не должна превышать 1/200 пролета, т.е. в нашем случае прогиб должен быть не более 150/200 = 0,75 см. Это условие нами соблюдено. Если такой прогиб перемычки Вас все равно не удовлетворяет, то нужно подбирать металлические профили большего сечения. Вот в принципе и все.

Примечание: если расчет производился на действие распределенной и сосредоточенной нагрузки, то расчет на прогиб удобней производить отдельно для распределенной и для сосредоточенной нагрузки, а затем полученные значения сложить.

Устройство перемычек в кирпичных стенах: полезная информация для начинающих строителей

Перемычкой называют конструктивный элемент стены, который позволяет не только перекрыть проём будущей двери или окна, но и будет нести определённые нагрузки. Как минимум, это вес кладки, возводимой над верхней границей проёма, но при опирании на стену плит перекрытия, нагрузки многократно усиливаются.

Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при самостоятельном возведении кладки.

Перемычки сборные из бетона

Так как перемычка из кирпича является довольно сложным с конструктивной точки зрения архитектурным элементом, правильно сделать её своими руками у новичка вряд ли сразу получится. Их устраивают только над проёмами, не превышающими двухметровую ширину, и на стенах, которые не несут нагрузок от перекрытий — ведь по прочности на изгиб они не могут составить конкуренцию перемычкам железобетонным. Поэтому в частном строительстве практически повсеместно, даже на нешироких проёмах, используют именно их.

В ассортименте большинства заводов ЖБИ, есть перемычки для кирпичных стен, изготавливаемые по стандарту 948, действующему с 1984 года. Данный ГОСТ регламентирует изготовление из тяжёлого бетона перемычек, специально предназначенных для зданий из кирпича – и не только жилых, но и любого другого назначения.

Их так же можно использовать для установки в проёмы стен, возводимых из камней природного и искусственного происхождения. К категории искусственных камней, относится, собственно, и сам кирпич — а ещё, всевозможные мелкоформатные блоки из зольного или автоклавного бетона.

Типы и параметры

Существует четыре типа перемычек для таких стен, и различаются они по форме и размерам. Для наглядности представим скомпонованную в виде таблицы информацию о том, как они выглядят, и в каких ситуациях применяются.

Максимальная ширина перемычек типа ПБ составляет 250 мм – а значит, их применяют только в тех случаях, когда толщина стен не превышает длину одного кирпича.

Обратите внимание! Брусковые и плитные перемычки взаимозаменяемы. Там, где, к примеру, нужна одна плита 2ПП17-5, размер которой составляет 380*140*1680 мм, можно использовать три бруска 2ПБ17-2. Они имеют такую же высоту и длину, отличается только ширина: 120 мм. Конечно, цена одного более крупного изделия ниже, чем суммарная стоимость трёх штук меньшего размера. Но ситуации бывают всякие – например: нет в наличии нужных перемычек плитного типа.

Нюансы устройства бетонных перемычек

Технология монтажа сборных ЖБ изделий предельно проста, а потому такие перемычки над окнами можно увидеть гораздо чаще, чем любые другие. Для их укладки в стене должен быть предусмотрен уступ шириной не менее 25 см с каждой стороны проёма. То есть, перемычка по длине всегда должна превышать его ширину на полметра.

Всё что нужно для монтажа, так это автокран, который поднимет бетонный брус или плиту, и опустит на опорную пяту в стене. На ней, как и при кладке кирпича, перед установкой перемычки расстилается раствор. Горизонтальность положения конструкции выверяется уровнем по нижней грани.

Устройство монолитной перемычки

Иногда сборный вариант не получается подобрать по ширине проёма, а для стен в 2,5 кирпича, готовые бетонные перемычки и вовсе не выпускают. В таких случаях, над проёмами устанавливают опалубку, вяжут из арматуры каркас, и заливают перемычки монолитным способом. Как это выглядит, хорошо видно на представленном выше примере. Здесь показана обычная съёмная опалубка, но есть и другие варианты.

Лотковый керамзитобетонный блок для устройства перемычки

Например, для заливки монолитной перемычки можно использовать бетонные или керамические U-блоки, которые используют в качестве несъёмной опалубки. Они по всем параметрам соответствуют обычной перемычке, но имеют полость, в которой укладывается арматура и осуществляется заливка бетона.

Перемычки из металла

Иногда бывает гораздо проще и дешевле установить не железобетонную перемычку, а металлическую. Например, если это дверной проём, или окно небольшой ширины. Когда стены не толстые, или это просто кирпичная облицовка, одного или двух швеллеров, либо уголков с широкой полкой, бывает более чем достаточно.

Стальные перемычки в кирпичной кладке

Взять, допустим, каркасно-кирпичный дом, который мы видим на фото сверху. Здесь кладка не несёт нагрузок от веса здания — они приходятся на каркас, ячейки которого и заполняет кирпич.

Здесь железобетонная перемычка вообще ни к чему, а выкладывать их из кирпича в многоэтажном доме, точно никто не будет. Это занимает слишком много времени, и к тому же, требует привлечения каменщиков с более высокой квалификацией.

Перемычка из уголка в лицевой кладке

Достоинство перемычек из металлопроката заключается в том, что они имеют малый вес, стоимость, и всегда можно отрезать такую длину, какую надо. И ещё: перекрыть металлопрокатом проём можно в таких случаях, когда никакую другую перемычку установить невозможно. Например: в стене эксплуатирующегося здания вырезается новый, или расширяется старый проём.

Усиление проёма двутавровыми перемычками

Важно! Заострим ваше внимание на том, что металлические перемычки не устраивают в стенах, на которые опираются плитные перекрытия. Там должны быть только железобетонные конструкции. В остальном, перемычки в кирпичных стенах, изготовленные из металлопроката — это очень удобное и практичное решение.

Так как металл имеет свойство изгибаться под большой нагрузкой, а кладка, которая будет над простенком, весьма тяжёлая, для перемычек устраивают подпорки. Опорные стойки и убирают, когда раствор наберёт полную прочность, и кладка сама может нести собственный вес.

Подбор металлопроката под перемычки, в проектах осуществляется на основе расчёта, ну а частники, работающие «на глазок», должны помнить, что запас прочности никогда не помешает.

Перемычки из кирпича

Перемычки кирпичные являются не только конструктивным, но и интересным архитектурным элементом здания. Нами было уже сказано, что их можно применять только там, где нет опирания плит перекрытия. Что касается проёмов шириной более двух метров, на которых перемычки из кирпича обычно не делают, то тут есть отличный выход из ситуации.

Консоли навесные с хомутами

Не так давно на отечественном рынке стройматериалов появились металлические консоли для устройства кирпичных перемычек. Как они выглядят, вы можете видеть на фото сверху. Консоли обычно используют при облицовке здания кирпичом.

Их монтируют к основной стене по верху проёма, а между собой соединяют полкой. С неё свисают хомуты, которые закладываются в вертикальные швы между кирпичами, и фактически армируют всю конструкцию. Консоли увеличивают прочность перемычки, и принимают на себя вес вышележащей кладки, что позволяет перекрыть и проём любой ширины.

Широкий проём, перекрытый кирпичом по навесным консолям

Это пока ещё новая технология, и думаем, что в маленьких городах и населённых пунктах, такие консоли не всегда найдёшь. Поэтому традиционные варианты устройства кирпичных перемычек пока ещё никто не отменял.

Конструкции кирпичных перемычек

Существует всего четыре варианта кирпичных перемычек, отличающихся по форме. Среди них рядовые и арочные перемычки, среди которых различают клинчатые, лучковые и сводчатые. Возведение рядовых и арочных конструкций имеет принципиальные различия.

Основные виды перемычек из кирпича: 1-рядовая, 2-клинчатая, 3-лучковая, 4-сводчатая

Особенности рядовых перемычек

Самые простые конструктивно — это перемычки рядовые. Они выкладываются из одинарного полнотелого кирпича — иногда высотой в пять-шесть горизонтальных рядов. Для устройства такой перемычки требуется соорудить опалубку, подпираемую временными стойками.

Рядовая перемычка на узком проёме

Выглядит это примерно так. На дно опалубки выкладывают слой раствора и утапливают в нём три арматурины диаметром 6 мм. Длина стержней должна быть такой, чтобы была возможность оставить свободные концы. Это нужно для того, чтобы ими можно было обогнуть ближайшие кирпичи в проёме.

Обустройство рядовой перемычки в опалубке

Как и в случае с навесными консолями, для этого можно приобрести готовую систему армирования перемычек. Состоит она из рамок, арматурных прутов и соединительных деталей с треугольными зубьями, загнутыми под 45 градусов. Они расположены в шахматном порядке, что даёт возможность качественно зафиксировать пруток.

Система армирования перемычек BAUT

Сама арматура оцинкована, что исключает возможность коррозии металла. Рамки предназначаются для того, чтобы можно было по своему усмотрению расширить армируемую площадь — это уже зависит от толщины стеновой кладки.

Кирпичные арки в проёме

Данный вид перемычек интересен уже тем, что выкладывают их из кирпича, имеющего форму клина. То есть, в сечении он представляет собой не прямоугольник, а трапецию. Как он выглядит, и какие имеет размеры, можно видеть на представленном фото.

Особых размерных вариаций тут нет — бывает только, что ширина более узкой стороны составляет не 45, а 55 мм. Как видите, клиновой кирпич отличается от кирпича обычного практически по всем параметрам.

Форма и размеры клинового кирпича

Выкладывают его тоже по опалубке — только это не прямая конструкция, а криволинейный шаблон, благодаря которому перемычка примет заданную форму. Кирпичи укладывают по разметке, на узкий торец. Разметка по шаблону делается для того, чтобы рассчитать количество клинышков так, чтобы их получилось нечётное количество.

Круглая арка над окном

Естественно, при этом нужно учитывать толщину швов. Они получаются разной толщины: снизу 0,5 см, сверху 2,5 см. Укладку кирпичей начинают от краёв перемычки к центру, с небольшим наклоном для создания распора. Благодаря клиновидной форме кирпича, из него очень удобно выкладывать арки различного типа.

Так как при их выкладке кирпич располагается вертикально, то ряды в кладке считают не как обычно, а по горизонтали. Нечётное количество элементов нужно для симметрии: по бокам одинаковые дуги – и один центральный (замковый) клин.

Арочные перемычки, вкупе с соответствующим обрамлением, необыкновенно украшают фасад

Очень важно, чтобы при ведении кладки швы заполнялись полностью, а иначе в перемычке может произойти сдвиг элементов, что сильно снизит прочность конструкции. Напоследок заметим, что для качественного возведения кирпичных перемычек нужна не просто инструкция в теории, а хороший мастер-класс.

Оцените статью
Добавить комментарий