Ddom-nn.ru

Домашний Мастер
97 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет металлической перемычки

Расчет металлической перемычки

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):

  • Тип 1 — перемычка несущей стены с опирающимися на нее плитами перекрытия.
  • Тип 2 — перемычка несущей стены с опирающейся на нее балкой перекрытия.
  • Тип 3 — перемычка несущей стены, на которую помимо элементов стены опираются еще и две балки перекрытия.
  • Тип 4 — перемычка самонесущей стены или перегородки.

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.

Арки и своды

Изогнутая перемычка из кирпича в виде арки или свода делается так же, как и кладка клинчатой конструкции. Швы от раствора в рядах должны располагаться перпендикулярно лицевой и нижней поверхностям арочной конструкции. Расположение швов должно быть клиновым, а по ширине швы должны быть широкими вверху, и сужающимися книзу, при этом все швы необходимо заполнять полностью, не оставляя воздушных пустот.

Верхняя часть свода бетонируется слоем раствора не меньше ¼ толщины кирпича, то есть, около 3–4 см. Контроль кладки и ровность растворных швов необходимо постоянно контролировать при помощи обычного отвеса и строительного шнура как по вертикали, так и по горизонтали. Опалубка делается разборной, и ее демонтаж не должен мешать самой конструкции арочной перемычки или своду. Разборка опалубки производится через 7–10 суток, то есть, после полного набора начальной прочности цементным раствором.

Более широкий подбор перемычек в кирпичных стенах можно осуществить, включив в перечень ЖБИ сборной конструкции, которые изготавливаются в промышленных условиях, и поэтому обладают заранее заложенными высокими прочностными характеристиками. Строительная перегородка из таких изделий может быть брускового типа с шириной опирания до 25 см (балки ПБ), в виде ж/б балки с выносной четвертью для опирания (балки ПГ), в виде узких бетонных плит шириной более 25 см (плиты марки ПП) и фасадные конструкции (ПФ плиты) для обустройства перекрытия четвертями. Как фасадный элемент опирания плиты ПФ позиционируют себя более практичными, но требуют дополнительного декорирования, особенно, если плиты укладываются на кирпичные стены.

Железобетонные элементы опирания нужно подбирать на проемы с арматурными конструкциями с Ø прутьев 0,4–0,6 см, и изготовленных из тяжелого бетона марки не ниже M 250. Степень нагрузки и глубина опирания классифицируют ж/б элементы на несущие (выдерживают дополнительные нагрузки, кроме веса кирпичной кладки) и ненесущие (выдерживают только вес собственно кладки и свой вес). Расчетная глубина опирания на стену, выложенную из кирпича ≤ 250 мм, опирание на внутренние перегородки ≤ 200 мм.

Перемычки из металла – преимущества и расчет

Существуют строительные конструкции, в которых обустроить сборные или кирпичные перемычки невозможно. В таких объектах идеально подходит перемычка металлическая, которой можно придать любую форму на месте или заранее. К тому же, применение металлических опорных элементов имеет множество своих преимуществ. Например, не нужно ждать, пока раствор наберет расчетную прочность, чтобы продолжать строительство – на металлическую перемычку можно нагружать вес остальной недостроенной конструкции сразу. Высокая скорость сборки – еще одно явное преимущество, как прочность и надежность. Для металлических элементов не нужно проводить предварительные расчеты на несущие нагрузки и глубину опирания: проводятся только расчеты на минимальное опирание перемычек на кирпичную стену с тем, чтобы конструкция не прогнулась. Но и этих вычислений и подбора конфигурации перемычки можно избежать, если использовать для перекрытия проемов двутавры или швеллера.

Читать еще:  Как правильно заделать трещины в стене

Расчет перемычки из металла на прочность ведется по таким критериям:

  • Mp — переменная величина, зависящая от длины перекрытия и нагрузки на него;
  • W — сопротивление стальной конструкции, величина справочная;
  • R — сопротивление металла.

Величина изгиба металлической перемычки: МhxL/(10xExI)=1/200;

  • Mh — переменная, зависящая от длины перекрытия и нагрузки на него;
  • L — длина перемычки;
  • I — инерционный момент;
  • Е — модуль упругости металла;
  • 1/200 — предельный изгиб.

Как рассчитать перемычки для проемов окон и дверей — точный и упрощенный расчет

О том, как подобрать перемычки для кирпичных стен, будет рассказано ниже, и главное условие для выбора надежной металлической конструкции перемычки — точный расчет нагрузки от стены из кирпича на 1 погонный метр перемычки. Возьмем практический пример расчета перемычки для двери и окна (стены из кирпича):

Допустим, дверной проем имеет толщину 25 см (0,25 м) для кирпичной стены в один кирпич. Кладка над перемычкой будет продолжена на высоту 90 см (0,9 м) при ширине дверного проема 100 см (1 метр). Для подбора размеров и конструкции стальной перемычки нужно рассчитать нагрузку от верхней кладки на 1 погонный метр перекрытия.

Справка: удельная масса кирпича — 1800 кг/м 3 : q=0,25×0,9×1,8×1=410 кг/м.

  • Q — несущая нагрузка;
  • L — длина перекрытия;
  • 200 — глубина опирания;
  • Mр = 650 кг/м;
  • L = 1000+2×200/3=113 см;
  • Mp = 73 кН/см.

Сопротивление по прочности: W=65/(1,12×21)=2,76 см 3 .

Инерционный момент: I = 200 МнxL/(10xЕ)=7,85 см 4 .

Более простой метод расчета нагрузки на один погонный метр перемычки можно представить формулой: Q1 = PxBxH;

  • P (кг/м 3 ) — плотность строительного материала перекрытия плюс плотность раствора. Справочная информация: раствора на цементе ≤ 2200, плотность кирпича без пустот ≤ 1900; плотность кирпича с пустотами ≤ 1450;
  • B (м) — ширина кирпичной стены;
  • H (м) — высота кирпичной кладки над перемычкой.

Расчет сопротивления по прочности и инерционного момента проводится по формуле: Q2=NxP;

  • N — количество профиля для перекрытия;
  • P — масса перемычки на один погонный метр стального профиля (справочная величина).

Нагрузка на один погонный метр перекрытия составит: Q=1,1xР;

где 1,1 – постоянный коэффициент.

Для расчета сечения металлической балки, опирающейся на две точки опоры, предельный изгибающий момент находится по центру: Мmax = (Qx1 м 2 )/8=19,6 кг/м;

Если отталкиваться от ширины проема в 1 метр, то сопротивление по прочности будет равным: Wтребmax/Ry=0,933 см 3 ;

где Ry — справочная величина, сопротивление металла ≤ 2100 кгс/см 2 .

Результат нужно разделить на количество металлических профилей в перемычке — их должно быть не менее двух. Следующий шаг — выбор типа профиля по значению, большему на 1,1, чем полученное при расчетах. Для условий, описанных выше (длина проема – 1 метр, ширина — полкирпича) хватит двух стальных уголков с одинаковыми сторонами размером 28x28x3 мм. Глубина опирания металлических уголков на стены — ≤ 250 мм.

При расчете параметров перемычек для несущих кирпичных стен используются почти такие же методики, за исключением вычисления нагрузки на перемычку и выбора требуемой расчетной схемы. Если перемычка одновременно служит как несущая балка над дверным или оконным проемом, то ее расчет можно выполнить ее как расчет для балки на шарнирах.

  • B (м) — ширина кирпичной стены, для нашего варианта — два кирпича, или 510 мм;
  • H (м) — высота кирпичной кладки над перемычкой, нагрузка на которую рассчитывается, как H=L/2. Например, при длине проема в полтора метра и ширине в два кирпича нагрузка на перемычку будет равна 755,3 кг/м. Для плит перекрытия средний удельный вес принимается в диапазоне 800-1000 кг/м 2 . Плиты с круглыми пустотными отверстиями имеют удельную массу ≤ 320 кг/м 2 , плюс добавочный вес от теплоизоляции и цементной стяжки — около дополнительно 100 кг/м 2 .
Читать еще:  Дюбель для керамического блока

Предельный изгибающий момент для металлической перемычки с сосредоточенной и равномерно распределенной нагрузкой вычисляется по следующей формуле: Мmax=(Qxl 2 )/8+(Qxl)/4=1133,7 кг/м. Сопротивление по прочности: Wтреб=(1133,7×100)/(2100×2)=27 см 3 .

Материал для металлической перемычки может быть разным : стальной уголок горячего проката , разнополочные или равнополочные металлические уголки , профильные шовные и бесшовные трубы , но чаще всего используют б / у швеллер . Его можно найти или купить дешево и он удобнее в монтаже .

При длине дверного или оконного проема в 1,5 метра, и ширине проема в два кирпича достаточно использовать пару стальных уголков с разным размером полок, например, 110x70x8 мм. Вместо этих изделий можно использовать уголки другого размера, например, 490 x 56 x 55. Глубина опирания металлических уголков на стены — ≤ 250 мм.

Изгибающий момент рассчитывается по формуле: F=(5xQxL4)/(384xExIz);

  • E — модуль упругости для стальных элементов со значением 2×1010 кг/м 2 ;
  • Iz — инерционный момент.

Для стальной перемычки, собранной из двух металлических уголков, изгибающий момент F = (5x3167x1,54)/(384x2x1010x2x171,54×10–8) = 0,003045 метра.

Согласно требований СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» максимальная величина изгиба для металлических перемычек не должна превышать 1/200 длины перегородки. По результатам примеров расчетов, приведенных выше, это значение равняется 150/200=0,75 см, что означает пригодность перемычки, выбранной с такими параметрами.

Расчет металлической перемычки онлайн калькулятор

Выберите тип:

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.

Утепление

Кроме надежности, которая, несомненно, важна в первую очередь во время перекрытия перемычками, необходимо также подумать про комфорт, который они могут нарушить. Сейчас речи идет о возможном «мостике холода», который может возникнуть при недостаточном или неправильном утеплении наружных стен, дверных или оконных проемов.

Утепление и устройство ЖБИ перемычке внутри стены

Утепляя перемычки железобетонные для окон или любого другого проема, необходимо запомнить, что достичь качественного результата можно лишь при условии, что слой теплоизоляционного материала будет не меньше 10 см. Это необходимо для того, чтобы коэффициент теплопередачи стены и перемычек совпадали. В качестве теплоизоляционного материала рекомендуется использовать минеральную вату или пенополистерол.

Таблица размеров

Перемычки железобет онные

Перемычки железобетонные по ГОСТ 948-84 шириной 12 см должны иметь плоский каркас, 25 см – пространственный. В соответствии с ГОСТом их можно использовать для перекрытия проемов зданий любого назначения и в условиях воздействия агрессивной среды.

Несмотря на небольшие размеры и вес, данная конструкция способна выдержать большие нагрузки. Размер перемычек зависит от размера проема, для которого они будут использоваться. Основные характеристики размера для обычных перемычек: длина (L), ширина (b), высота (h) и объем изделия.

  • Основные характеристики размера для балочных перемычек: длина (L), ширина (b), высота (h), высота четверти (h1) и объем изделия.
  • Основные характеристики размера для фасадных перемычек: длина (L), ширина (b), высота (h), высота четверти (h1), длина опорной зоны «а» и объем изделия.

Также важно соблюдать размеры опирания перемычки. Для оконного и дверного проема до 1,5 метра он должен быть не меньше 12,5 см; 1,8 метра – около 20 см; для больших проем допустимо использовать перемычки не меньше 25 см.

Серия и маркировка

Как и все ЖБИ, перемычки подвергаются маркировке, которая абсолютно одинаковая для всех железобетонных элементов. Маркировка перемычек напрямую зависит от требований ГОСТ и состоит из набора цифр и букв в определенном порядке, которые наносятся на торцевой/верхней стороне каждого изделия. Маркировку можно расшифровать так:

маркировка железобетонных перемычек

  • Первая цифра – размер поперечного сечения.
  • Буквы – тип перемычки (например, перемычки брусковые железобетонные).
  • Числа до дефиса – длина перегородки в дециметрах (округленная).
  • Числа после дефиса – значение нагрузки в кН/м (округленное).

Также в конце маркировки может буты указано, что в перемычке присутствуют анкерные крепежные выпуски (обозначается буквой «а») или монтажные петли (буква «п»); на степень повышенной плотности бетона указывает буква «П».

Типовая серия железобетонных перемычек – 1.038.1-1, для больших пролетов 1.225-2.

0 Отзывы | Оставить отзыв

Этот документ содержит расчет стальной перемычки, работающей на изгиб в составе стержневой металлической антресоли жилого помещения. Балка имеет сечение в виде прямоугольной трубы и подлежит расчету по I группе предельных состояний (на изгиб, по прочности) и II группе предельных состояний (по прогибам).

Все расчеты ведутся в аналитическом виде, с помощью формул сопротивления материалов. Шаблон может использоваться инженерами-проектировщиками ПГС в проектах зданий и сооружений.

Как открыть документ?

  1. Установите TechEditor. Это бесплатный текстовый редактор для работы с текстовой документацией
  2. Загрузите этот пример (ZIP-архив) себе на компьютер. Распакуйте архив
  3. Запустите документ на компьютере (откройте файл с расширением .tec)

Как работать с документом?

Документ имеет следующие секции: Code units, Data units, Diagrams, Reports. В модулях расчетной модели (Code units) реализованы вычисления, в отчетах (Reports) сформированы основные листы документа — отформатированные и готовые к печати пояснительные записки.

Как правило, исходные данные в документах TechEditor размещаются в одном или нескольких модулях:

Вы можете отредактировать содержимое любой секции документа.

Перерасчет документа происходит автоматически (команда Run) или вручную (команда Run script once). Откройте отчет документа, чтобы увидеть изменения, отредактировать, распечатать или выполнить другие операции с ним:

Чтобы использовать документ в качестве шаблона, достаточно изменить исходные данные. Если Вам требуется внести изменения в формулы или другие расчетные части документа, обратитесь к справочной документации ТехЭдитора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector