Опирание двутавра на кирпичную стену

Содержание

Крепление металлической балки к кирпичной стене

Опирание двутавра на кирпичную стену

Часто случается, что нужно пристроить балкон к существующей стене или же возвести его сразу, используя консольные балки из швеллеров для опирания балконной плиты. Это очень распространенное решение, но нужно знать некоторые нюансы, чтобы не наделать ошибок.

Начнем с теории. Есть два основных варианта крепления в строительстве: шарнир и защемление. При шарнире возможен поворот конструкции на опоре, при защемлении любой поворот заблокирован.

И есть одно простейшее правило сопромата: любая консоль (без дополнительных стоек или подкосов) должна иметь защемление на опоре. При шарнире она просто будет проворачиваться, и это приведет к аварийному состоянию конструкции.

Теперь рассмотрим, как это защемление реализовать в натуре, а как крепить кронштейны для балконов категорически запрещено.

Начнем с худшего.

Недопустимое крепление швеллера анкерными болтами к стене

Если вы приварили швеллер к пластине, а эту пластину закрепили к стене четырьмя распорными анкерами (или другим количеством анкеров – не имеет значения), это будет шарнир. Болты испытывают выдергивающее усилие, пластина – гибкая, все это приведет к повороту балки на опоре.

Это не мгновенное разрушение конструкции, а растянутое во времени. Поначалу поворот происходит очень медленно и незаметно, но он постоянно увеличивается – и это будет происходить до критического момента, когда самый слабый элемент в конструкции не выдержит и вызовет аварийное состояние.

И каким бы надежным и мощным ни был швеллер, если узел его крепление не надежен, вся конструкция считается аварийной.

Недопустимое крепление кронштейна из швеллера к существующей стене

Если вы выбьете в существующей стене нишу (не важно, на всю толщину стены или не на всю), приварите к швеллеру пластину и уложите все это на пластичный раствор, а нишу потом забетонируете (или заполните раствором), то такой вариант тоже является шарниром.

Чем меньше глубина заделки в стену, тем больше возможности у швеллера повернуться, и тем быстрее возникнет аварийное состояние. Но даже если заглубить швеллер на всю толщину стены, все равно у него останется возможность поворота, т.к. качественного заполнения раствором не получится при малых размерах ниши, швеллер под нагрузкой будет выкрашивать этот раствор и стремиться выскочить из гнезда.

Такой вариант крепления возможен только для балки, опирающейся двумя концами, или для балкона с подкосом или стойкой на конце.

Крепление швеллера к стене – швеллер сверху

В данном варианте швеллер приваривается к пластине, которая крепится анкерными болтами к монолитному поясу (или монолитной подушке). Помимо этого важно заанкерить верхнюю часть швеллера, чтобы препятствовать повороту.

Для этого к нему приваривается сверху уголок, который будет заделан в кладку стены, служащей в том числе пригрузом для швеллера. Уголок – это один из вариантов анкеровки.

Можно также к верхней полке швеллера приварить металлический элемент, который в свою очередь будет приварен к закладной детали в монолитном поясе или в перекрытии. Главное – создать надежный анкер, препятствующий повороту швеллера.

Следует обратить внимание, что для надежной конструкции балкона нужно не только выполнить расчет швеллера, но и расчет узла его опирания. Рассмотрим это на примере.

Пример.Расчет консольной конструкции балкона в виде швеллерной балки без подкоса и узла опирания швеллера.

Дано: балкон шириной 1,2 м, швеллеры установлены с шагом 1,1 м, толщина балконной  монолитной плиты по швеллеру 80 мм, пол – керамическая плитка на растворе (общая толщина 30 мм).

Определить: номер швеллера; запроектировать узел опирания консоли.

https://www.youtube.com/watch?v=WnaFzMMt3_Q

Собираем нагрузку на швеллер (на один погонный метр)

Тип нагрузки: Нормативная нагрузка на 1 п.м швеллера, кг Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кг
Вес балконной плиты (толщ.0,08 м, объемный вес 2500 кг/м³, расчетный пролет 1,2 м) 0,08∙2500∙1,2 = 240 1,1 240∙1,1 = 264
Вес конструкции пола (толщ. 0,03 м, объемный вес 1800 кг/м³) 0,03∙1800∙1,2 = 65 1,3 65∙1,3 = 85
Собственный вес швеллера (принимаем пока навскидку №16 – вес 14,2 кг/м) 14,2 1,1 16
Итого (постоянная нагрузка) 320 365
Временная нагрузка на балконе – на ширине 0,8 м по краю балкона (таблица 6 ДБН «Нагрузки и воздействия» 10а) 400∙1,2 = 480 1,2 480∙1,2 = 580

Схема расположения нагрузки на швеллер:

Как видно, постоянная нагрузка распределена вдоль всего швеллера, а вот временная (согласно п. 10а таблицы 6 ДБН «Нагрузки и воздействия») распределена по краю балкона на полосе шириной 0,8 м.

Определим максимальный нормативный и расчетный момент для консоли (максимальный момент будет расположен у опоры).

Моменты от постоянной нагрузки равны:

М = qL², где L – расчетный пролет балки (для консоли он равен расстоянию от конца консоли до стены).

Нормативный момент от постоянной нагрузки равен:

Мн,пост = 320∙1,1² = 387 кг∙м.

Расчетный момент от постоянной нагрузки равен:

Мр,пост = 365∙1,1² = 442 кг∙м.

Чтобы определить максимальный нормативный и расчетный моменты для консоли от временной нагрузки (распределенной не по всей балке), воспользуемся справочной таблицей 14.1 (Улицкий «Железобетонные конструкции»)

Для нашего случая а = 0,8 м, х = L, момент нужно определить  в точке В.

Нормативный момент от временной нагрузки равен:

Мн,врем = 480∙0,8(1,1 – 0,8/2) = 269 кг∙м.

Расчетный момент от временной нагрузки равен:

Мр,врем = 580∙0,8(1,1 – 0,8/2) = 325 кг∙м.

Суммируем моменты от постоянной и временной нагрузок, получая итоговые моменты для расчета:

Мн = 387 + 269 = 656 кг∙м.

Мр = 442 + 325 = 767 кг∙м.

Определим требуемый момент сопротивления швеллера:

Wтр = Мр/1,12R = 767/(1,12∙21) = 33 см3. По сортаменту (например справочник Васильев А.А. Металлические конструкции, приложение III) подбираем швеллер №10 (момент сопротивления W = 34,8 см3, момент инерции I = 174 см4).

Проверяем прочность консольной балки из условия: σ = М/1,12W = 767/(1,12∙34,8) = 19,7 кН/см2, что меньше R = 21 кН/см2 — условие обеспечено.

Проверим жесткость консоли (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» при проверке прогиба для консоли значение L нужно удваивать).

Мн∙L/(10EI) = 656∙2∙120/(10∙21000∙174) = 0,004 = 1/232 < 1/200 - условие выполняется.

Случай 1.Рассмотрим вариант узла опирания балки, когда она крепится только болтами и не пригружается сверху стеной (в месте широкого дверного проема, например).

Подберем анкерные болты с учетом действия расчетного момента.

У нас имеется четыре анкерных болта, на которые действует усилие от момента.

Момент М по простой формуле раскладывается на пару сил – две силы F, одна из которых пытается оторвать балку вверх (вырвать два болта), а другая одновременно придавливает балку вниз (сжимает два других болта).

Вместе эти две силы и представляют собой найденный нами момент Мр. Причем, взаимосвязь между силами и моментом передается через расстояние между болтами: М = Fa. То есть, чем больше расстояние между болтами, тем меньше будет в них усилие от момента.

В нашем случае балка заходит в стену на 250 мм, расстояние между болтами 150 мм, расстояние от края стены до болта 50 мм.

Найдем отрывающее усилие в болтах, с учетом того, что болтов, испытывающих усилие отрыва, два:

F = Mр/2a = 767/(2∙0,15) = 2557 кг – вот такое немаленькое значение (более 2,5 тонн на один болт).

Воспользуемся Руководством по анкерному крепежу фирмы Hilti (его можно свободно скачать у них на сайте), выберем анкер-шпильку HSТ.

Согласно таблице из руководства, нам подходят болты М20 (33,3 кН = 3330 кг > 2557 кг). Это очень приличный диаметр болтов, крепление только болтами – достаточно расходный способ.

После того, как определена марка болтов,  следует проверить ограничения по установке этих болтов.

Согласно таблице «Параметры установки» минимальное расстояние от оси болта М20 до края бетона должно быть с = 140 мм. У нас 50 мм. Это означает, что необходимо сдвигать узел крепления в сторону центра стены, если нам позволяет это сделать ширина стены.

Случай 2.Рассмотрим вариант узла опирания консольной балки с приваркой к швеллеру анкерующего уголка №50 длиной 300 мм, при этом уголок удерживается кирпичной кладкой подоконной части (высота кладки 800 мм, толщина 250 мм). Швеллер закреплен четырьмя болтами HSTМ8.

В данном случае расчетный момент Мр воспринимается конструкцией узла в двух вариантах: слева показывается восприятие момента болтами, работающими на сжатие и на вырыв под действием пары сил F (эта пара сил представляет собой момент); а справа показано восприятие момента анкерным уголком и болтами (уголок восрпринимает горизонтальную силу, пытающуюся его выдернуть из кладки вместе с балкой, а болты при этом работают на срез, воспринимая горизонтальную силу в противоположном направлении). Наша задача – проверить, какой момент воспринимается конструкциями в каждом из вариантов, затем сложить эти моменты и сравнить их с расчетным моментом Мр, действующим на конструкцию.

Источник: https://rem-serv.com/kreplenie-metallicheskoy-balki-k-kirpichnoy-stene/

Опирание двутавра на кирпичную стену

Опирание двутавра на кирпичную стену

В данном посте рассмотрены схемы классических конструктивных решений узлов опирания несущих металлических балок перекрытий (покрытий) на кирпичные стены зданий. Использование данных схем при конструировании балочных перекрытий избавит проектировщика от множества рутинных вычислений, связанных с компоновкой опорных узлов балок, подбором сечений отдельных элементов (обеспечивающих работоспособность узлов) и расчетом их монтажных соединений.

Принятие решения о выборе одного из предложенных ниже вариантов конструктивного исполнения узлов опирания балок на стены производится исходя из величины опорной реакции (опорного давления под концом балки).

Согласно требованиям действующих норм, стальные балки должны опираться на несущие каменные стены через стальные или железобетонные распределительные подушки, основной функцией которых является выравнивание давления под концами балок и предотвращение местного смятия кладки (локального разрушения кладки под опорными участками балок от смятия).

Узлы №№1, 2, 3, 4 предусматривают шарнирное опирание балок непосредственно на кирпичную кладку стен через слой цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм.

Читайте также  Чем шлифовать кирпичную стену?

Опорное давление под заделанным в стену концом балки передается на кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм, размеры которых назначены таким образом, чтобы среднее давление под плитой (в пределах площади сжатия) не превосходило минимально допустимую нормами величину расчетного сопротивления кладки при условии, что кладка выполнена из полнотелого керамического кирпича нормальной прочности на жестком цементном растворе.

В случае, если величина опорного давления превышает 100 кН (≈10 тонн), то тогда, в соответствии с требованиями СНиП ll-22-81*, необходимо устройство железобетонной распределительной подушки толщиной не менее 100 мм, армированной двумя сетками по расчету (опирание несущей стальной балки перекрытий непосредственно на кирпичную кладку стен в этом случае не допускается). При этом опорные узлы балок выполняются жесткими – см. Узлы №№4, 5.

Узел №1 (шарнирный)

Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

металлические балки узлы

Узел №2 (шарнирный)

Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7 — 3,0 т.

стальные балки узлы

Узел №3 (шарнирный)

Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1 — 5,0 т.

шарнирный узел опирания балки

Узел №4 (шарнирный)

Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1 — 7,0 т.

заделка балки в стену

Узел №5 (жесткий)

Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1 — 18,0 т.

опирание металлических балок

Узел №6 (жесткий)

Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1 — 20,0 т.

Примечания:

Все фрикционные соединения элементов (во всех узлах) выполняется на анкерных болтах класса точности В, классов прочности 5.8 и 8.8. Допускается также использование высокопрочных болтов.

Катеты всех угловых швов (во всех узлах) принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов, но не менее значений, указанных в таблице 38 СНиП II-23-81*.

В случае, если режим эксплуатации здания характеризуется наличием динамических нагрузок, — все элементы и детали узлов должны быть проверены расчетом на выносливость.

Марка стали всех металлических элементов и деталей узлов принимаются по таблице 50х СНиП II-23-81*, как для конструкций 2-ой группы (при отсутствии динамических, вибрационных и подвижных нагрузок).

Источник: https://craft4me.com/village/post/4259952

Крепление балки к кирпичной стене

Главным показателем прочности, долговечности, безопасности перекрытия на зданиях считается правильно выполненное опирание балки на кирпичную стену. Зачастую во время обустройства перегородки используют стальные балки либо опорные элементы из дерева. Монтаж важно выполнять с соблюдением всех правил. Чтобы конструкция была надежной, используются специальные крепления — стальные анкера.

Узел опирания

При опирании металлических балок перекрытия на кирпичные стены опорного предназначения сначала важно определиться с планом конструктивного обустройства расположения узлов. Подбор методов формирования узлов зависит от показателя давления опоры, образующегося под концом перегородки. Металлическая балка должна опираться на кирпичные стены через металлические либо железобетонные подушки распределения нагрузки.

Шарнирный узел опирания предусматривает обустройство перекладины прямо на основание из кирпича через 15-сантиметровую подушку цементно-песчаной массы. При этом максимальное давление под вмонтированным в стенку концом перегородки распределяется на стеновую основу через стальные опорные плиты, имеющие высоту 2 см.

Когда опорная нагрузка превышает 10 тонн, железобетонные перекрытия обустраивают распределительной подушкой, минимальная толщина которой 10 см. Кроме этого, проводится укрепление перекладины двойной армосеткой. Опирать несущую стальную балку на саму стену из кирпича в подобных условиях запрещено. При таком методе обустройства опорные узлы формируются жесткими.

Пустотные железобетонные плиты имеет смысл использовать, когда возводится многоэтажка.

Правильно выполненное минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену обеспечивает прочность, а также долговечность готовой конструкции.

При возведении многоэтажного здания между этажами проводится укладка пустотных железобетонных плит. Толщина плиты колеблется в пределах 16—33 мм, длина — 1,5—12 м.

В этом случае минимальная длина опирания торцевой части пустотной плиты на основание из кирпича равна 9 см. Для получения более точных данных производится расчет.

Разновидности перегородок

Перекрытие являет собой конструкцию. По предназначению оно бывает:

  • междуэтажное;
  • чердачное;
  • мансардное.

По конструктивным характеристикам различают 2 типа перекрытия:

  • Сборное. Его составляют продольные деревянные брусья и поперечные элементы.
  • Монолитное. Обустраивается с использованием монолитной плиты.

Если постройка возводится из такого камня, то перекрыть ее целесообразно деревом.

В кирпичном доме целесообразно устройство деревянного перекрытия, состоящее из прочных бревен двутавра или швеллера и досок. Чтобы опирание деревянной балки на кирпичную стену отвечало нормативам, рекомендуется соблюдать стандартные размеры экземпляров:

  • высота 15—30 см;
  • ширина — 10—25 см.

Чтобы продлить срок эксплуатации деревянных перекрытий, рекомендуется каждый брус по всей длине пропитать антисептиком и олифой.

Перекрытия по металлическим балкам целесообразно использовать для усиления межэтажной горизонтальной конструкции в многоэтажном здании. Монолитное перекрытие представляет собой железобетонную пустотелую плиту с ребристой поверхностью. Состоит такая плита из арматуры и бетона. Размеры таких изделий стандартные, расчет межэтажного перекрытия должен учитывать общий вес конструкции, площадь готовой поверхности, расстояние между перекладинами.

Крепление

Данные элементы конструкции необходимо правильно закрепить в стене.

Чтобы здание получилось безопасным и крепким, важно определить минимальное опирание плит перекрытия на кирпичную стену. После этого проводится установка и заделка консольных балок в кирпичной кладке. Каждый брус устанавливается в заранее сформированное углубление, глубина которого — 150 мм.

Концы рекомендуется стесать под углом в 60 градусов, а затем обработать антисептическим средством и смолой, обернуть гидроизолирующим материалом. Далее брусья укладывают в стену, а получившийся зазор заполняют утеплителем. Оптимальное расстояние между балками — 650—1500 см. В качестве крепежных элементов опытные мастера строители советуют использовать стальные анкера.

Источник: https://intellect-profstroy.com/opiranie-dvutavra-na-kirpichnuyu-stenu/

Закладка балок в кирпичную стену

Опирание двутавра на кирпичную стену

Основные причины укрепления перекрытий – скудная несущая способность, необходимость увеличение нагрузки, при строительстве дополнительных атрибутов, например, дымохода для будущего камина.

А также неудовлетворительное техническое состояние, причиной которого является повреждение балок или неправильное опирание на стены.

Эта статья опишет основной тип крепления балок, их поэтапный монтаж и рекомендации, а также устройство опор для возведения дымохода.

Для того чтобы осуществить опирание балок на стены из кирпича, применяют стальные опоры.

Данный вид строительных работ предполагает, что концы балки имеют возможность деформироваться, то есть в момент провисания они должны проворачиваться, а также смещаться по долевой оси под действием высоких температур.

В момент, когда происходит опирание перекрытий на кирпичную стену, между лобовой плоскостью и балкой свода должен быть вентилируемый пневматический промежуток.

Чтобы достичь этого результата пользуются подвижными и неподвижными шпалами. В этом случае пользование помещением будет безопасным и надежным, а также обойдется без добавочного давления.

Оснащение соединения перекрытия с основанием – важнейшая функция монтажа балок, которая соединяет ее со стенкой или колонами. Также значительным фактором этого процесса, который гарантирует надежность и прочность строимой связи перекрытия и опоры, являются: приемлемый выбор устройства опирания, а также глубина, на которую эти балки заделываются, с последующей анкеровкой в стену.

Монтаж

Это является самым ответственным и важным периодом возведения задуманной конструкции. Основания перекрытий должны быть крепкими и надежными, только это гарантирует безопасность нахождения в помещении. Для надежности возводимого строения, необходимо выполнять в правильной последовательности следующие пункты:

  1. Для начала необходимо остругать торцевые части балок под углом 60 градусов.
  2. С помощью антисептического средства выполнить полную обработку отесанных концов. Также для полной уверенности рекомендуется сделать обработку смолой.
  3. Нужно обвернуть обработанные части толем и положить их так, чтобы балки не доставали задних стенок углубления, примерно на 40 мм, погрешность в 10 мм в оба края не страшна.
  4. После укладки балок, приступаем к заделыванию, необходимо боковые и верхние части обмазать смесью, которая содержит щебенку.

Если толщина вашей стены равна 640 мм, это кладка в 2,5 кирпича, или даже больше, концы опор смазывать нет необходимости, для этого существует иные виды заделок.

Если балка своей лобовой частью имеет опирание на кирпичные стены в районе не более 150 мм, следовательно, между ее концами и стеной заднего гнезда есть лишнее пространство в 100 мм.

Именно это расстояние и необходимо, оно гарантирует образование воздушного зазора, а также место для теплоизоляции. Позже, нужно выровнять дно гнезда, для этого понадобится смазать этот проем бетоном, а потом укрепить битумом и парой слоев листового железа – толью.

Верхние и боковые отрезки также придется уплотнить толем, для лучшего сохранения тепла.

Что касается задней стены, то ее необходимо смазать просмоленным войлоком. Для этого слои этого материала нужно прижать к стене с помощью деревянной плиты, которая также прошла антисептическое обрабатывание.

Необходимая толщина доски должна быть не более 25 мм.

Обращаем ваше внимание на то, что балка в стену должна быть уложена таким образом, чтобы оставалось расстояние между опорой и дощечкой где-то в 40 мм.

Напоминаем, что этот способ для стен с кладкой 2,5 кирпича и более.

Для стены, которая тоньше названного параметра, мы предлагаем следующий способ:

  1. Покройте двумя слоями просмоленного войлока заднюю часть гнезда балки, как и в первом варианте.
  2. Теперь необходимо изготовить ящик, который будет иметь три стенки. Он служит для прижимания уложенного войлока, его нужно установить в гнездо.
  3. Если монтаж балки производится для чердачного перекрытия, то особое акцент нужно сделать на защите гнезд, если конечно кладка отвечает толщине в два кирпича. Повторите два первых пункта: сделайте ящик с тремя стенками, осмолите его плоскость и обейте войлоком.
  4. Если вы намерены расположить балки вблизи дымохода, то это нужно сделать минимум на расстоянии 400 мм до их внутренней плоскости.

При возведении каменных, кирпичных или других подобных конструкций нужно блюсти одно условие: расстояние между стенкой и крайними опорами должно иметь минимальный промежуток в 50 мм. Такую заделку делают с помощью реек. Помните, что балка с рейкой должны быть отделены друг от друга с помощью нескольких слоев рубероида или, на крайний случай, толя.

Для этих строительных работ вам понадобятся следующий инструмент:

  • перфоратор;
  • дрель;
  • молоток;
  • болгарка;
  • топор;
  • уровни, рулетка и тому подобное.

Дефекты, которые допускают при монтировании балок и ригеля

Как и любые другие строительные работы, установка балки и ригеля в стену может выполняться с ошибками, что может повлечь за собой различные проблемы. Самые распространенные дефекты:

  1. сдвиг стержня ригеля с осей колонн – приводит к понижению несущей годности колоны.
  2. Сдвиг балок с пологости опоры поперечного типа – приводит к неправильному распределению рамы, вследствие чего, она будет иметь меньшую длину, чем проектная, что приведет к образованию трещин или даже развалу балки.
  3. Неправильная связь балки или ригеля с колоннами – в результате этой ошибки появятся крутящие моменты, на которые структура просто не рассчитана.
  4. Выполнение кладки балки на кирпичную стенку без поддержки специальной опорной «подушки»;
  5. отклонение пологостей ригеля от вертикали;
  6. использование некачественных материалов или эксплуатация дефектных балок.

Способы усиления прочности укладки под опорами

Чтобы повысить несущую способность опорной части кладки стены во время смятия, выполняют:

  • армирование опорной зоны металлической плитой;
  • опорные железобетонные распределительные узлы и пояса;
  • пилястры;
  • объединенные конструкции;
Читайте также  Как пристроить к печи кирпичной металлическую буржуйку?

Удобное размещение дымохода и его проход через перекрытия

Когда ваши укрепленные перекрытия готовы, и вы решили перейти к дымоходу, необходимо знать о наиболее удобных вариантах размещения. Главный вопрос, который возникает при этих работах, какое должно быть расстояние между выходящей трубой и опорными балками. Как уже уточнялось ранее, наиболее оптимален будет вариант с 400 мм расстоянием. Если проход меньше, его нужно увеличить.

Когда труба дымохода проходит через опорные участки, которые дополнительно защищены от возгорания, то и расстояние между трубой можно сократить до 250 мм.

Оцинкованный лист воспрепятствует возгоранию деревянных перекрытий, а также позволит равномерно рассеять и отразить тепло идущее от дымохода, что способствует лучшему нагреванию помещения. При монтаже одноконтурной неутепленной трубы сквозь перекрытия, следует увеличить расстояние балок между трубой до 500 мм.

Узлы труб, которые образуют стыки, недопустимы. При надобности расстояние для трубы нужно рассчитать таким образом, чтобы стыкующие линии проходили над балками или под ними. Для защиты перекрытий от нагревания труб дымохода, некоторые устанавливают потолочно-проходные узлы.

Источник: http://pluskirpich.ru/steny/opiranie-metallicheskoj-balki.html

Как выполняется опирание балки на кирпичную стену?

Опирание двутавра на кирпичную стену

  • Материал и конструкция перекрытия
  • Способы заделки балки
  • Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки
  • Опирание балки при уменьшении толщины стены
  • Монтаж и крепление балок
  • Монтаж перекрытия
  • Опирание металлической балки на кирпичную стену
  • Подведение итогов

Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие.

Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на кирпичную стену, так как строительство именно кирпичных домов очень распространено.

Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.

Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.

Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе.

Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов.

При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:

  • высота 150-300 мм,
  • ширина 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.

Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.

Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.

Способы заделки балки

Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.

Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.

Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом.

Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.).

Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.

Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки

В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки.

Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм.

Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.

Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.

Опирание балки при уменьшении толщины стены

Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.

При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.

Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.

При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.

Монтаж и крепление балок

Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.

Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.

Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.

Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.

Монтаж перекрытия

После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.

При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.

Для обработки и крепления деревянных элементов:

Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой.

  • ножовка,
  • топор,
  • молоток,
  • болгарка,
  • дрель,
  • перфоратор (для работ с кирпичом).

Для проведения измерений и замеров:

  • рулетка,
  • линейка,
  • уровень.

Опирание металлической балки на кирпичную стену

Конструкции упрочненных перекрытий могут основываться на использовании несущих металлических балок. При опирании такой конструкции на кирпичную стену необходимо устранить вероятность местного разрушения кирпичной кладки в зоне крепления балки.

Для распределения возникающих значительных нагрузок на возможно большую площадь применяются подушки, которые должны входить в комплект специальных узлов.

Несколько видов стандартных узлов крепления включают шарнирное соединение, закрепляемое на кирпичной кладке цементным раствором. Нагрузка на опорный конец в этом случае передается на кирпич через промежуточные металлические плиты толщиной не менее 20 мм. Размеры такой плиты определяются, исходя из веса балки и прочностных свойств кирпича.

Для больших нагрузок (более 100 кН) в зоне опирания на кирпичную стену должны использоваться специальные железобетонные распределительные подушки толщиной не менее 100 мм. Такая подушка для упрочнения армируется двумя сетками. Непосредственное опирание на кирпичную стену при указанных нагрузках не допускается. Опорные узлы самой балки в этом случае изготавливаются в жестком исполнении.

Подведение итогов

Промерзание перекрытия из-за неправильного опирания плит перекрытия.

Любой вид перекрытия имеет свои преимущества и недостатки. Использование деревянных перекрытий на несущих деревянных балках наиболее дешево. По трудоемкости и степени сложности сборки такие перекрытия вполне доступны большинству людей.

Эта доступность обеспечивает наибольшее распространение применения деревянных балок при строительстве частных кирпичных домов.

Деревянные перекрытия в таких домах могут использоваться в качестве любого вида как междуэтажного, так и чердачного.

Стандартные способы заделки концов обеспечивают надежное и безопасное опирание на кирпичную стену. Сравнительно небольшой вес конструкции позволяет снизить нагрузку на кирпичную кладку стен и фундамент дома.

К недостатку деревянных конструкций следует отнести легкую воспламеняемость древесины, что требует применения огнезащитных покрытий. Увеличение долговечности перекрытий достигается за счет пропитки смолами и антисептической обработки, но все равно они уступают металлам и железобетонным конструкциям.

При сооружении перекрытий в зданиях, где есть значительные нагрузки на несущие конструкции, возникает необходимость использования металлических и железобетонных балок. Применение подобных конструкций требует повышенных затрат и специального оборудования. В то же время в сложных условиях обойтись без них нельзя. Утяжеленное опирание плиты из бетона на кирпичную стену значительно ограничивает применение монолитных плит в частном строительстве.

Все виды перекрытий хороши для конкретных условий. Правильный выбор конструкции может произвести только специалист с учетом всех воздействующих факторов.

Источник: https://vsebloki.ru/stati/kak-vypolnyaetsya-opiranie-balki-na-kirpichnuyu-stenu/

Узлы опирания плит перекрытия на металлические балки

Опирание двутавра на кирпичную стену

Чтобы осуществить опирание балки на кирпичную стену, чаще всего используют опоры, выполненные из стали.

При опирании перекрытий на кирпичную стену между торцом и балкой перекрытия необходимо делать вентилируемый воздушный зазор.

Такой факт, как опирание балки на стену из кирпича, подразумевает, что конец балки может деформироваться достаточно свободно. В момент прогиба балка должна проворачиваться, а под воздействием температурных режимов она должна сместиться по оси (продольной).

Именно в этом случае эксплуатация будет безопасной и надежной и обойдется без дополнительного напряжения. Для достижения этой цели используются подвижные и неподвижные опоры.

К важным функциям такого процесса, как установка балок, относится обеспечение связи имеющегося перекрытия с конструкцией, поддерживающей его, например, со стеной (столбами). Наиболее важными факторами для надежности и прочности возводимого соединения перекрытия и опоры являются: степень глубины, на которую заделываются балки, их анкеровка в стене и, конечно, оптимальный выбор конструкции опирания.

Читайте также  Белый налет на кирпичной кладке

Заделываем балки в стену

Схема опирания деревянной балки на стену.

В строительстве этап заделки балок в стену является наиболее важным и ответственным. Конструкции перекрытий должны отвечать высоким требованиям надежности и прочности, так как именно они являются гарантией безопасности всех проживающих в доме.

  1. Первое, что необходимо выполнить, – это отесать торцевые концы балок под углом, равным 60 градусам.
  2. Выполнить обработку торцевых концов балок при помощи антисептического состава. Еще одним действием, характерным для этого этапа, является процедура обработки смолой.
  3. Далее необходимо обернуть концы балок толем и уложить их таким образом, чтобы они не достигали задней стенки гнезда, примерно на 40 мм (+- 10 мм).
  4. После того как балка уложена, ее стороны (боковые и верхнюю) заделывают при помощи раствора, в который в качестве составляющей входит щебенка.

Опирание балок на кирпичные стены: а – с заделкой в стену, б – с помощью хомутов, в – на консоли, г – на пилястры,. 1 – хомут, 2 – консоль, 3 – пилястра.

При имеющейся толщине стен, равной 2,5 кирпичам (это приблизительно 640 мм) либо больше, балки, точнее их концы, не замазывают раствором. Для этого более подходит другой вариант заделки.

Так как балка своими торцевыми концами имеет опору на стены (обычно, не более чем в 150 мм), понятно, что между ее концом и стенкой гнезда (задней) есть свободное пространство, примерно 100 мм.

Такое расстояние подойдет для того, чтобы соблюдалась воздушная прослойка и чтобы была выполнена укладка теплоизоляции. Что касается гнезда, то его дно подлежит выравниванию при помощи бетона, затем наносится слой битума и два толевых слоя.

Верхнюю часть гнезда и его боковые стены укрывают при помощи толя.

Схема заделки перекрытия в наружную стену: 1 – стена; 2 – подкладка; 3 – заделываемый конец балки; 4 – плита перекрытия.

А вот для задней стенки используют просмоленный войлок. Этот слой войлока прижимается при помощи доски, прошедшей антисептическую обработку. Ее толщина обычно соответствует 25 мм.

Обратите внимание, что конец балки должен быть уложен таким образом, чтобы пространство, получившееся между ним и доской, составляло примерно 40 мм.

Если же стены вашего дома менее вышеназванного размера, например, в два кирпича, то вам подойдет следующий способ.

  1. Так же, как и в первом случае, задняя стенка гнезда укрывается просмоленным войлоком в два слоя.
  2. Затем изготавливается ящик с тремя стенками, его поверхность просмаливается, и он устанавливается в гнездо, им прижимается уложенный ранее войлок.
  3. Если же заделка балок происходит при устройстве чердачного перекрытия, и стены при этом отвечают толщине в два кирпича, то особое внимание необходимо уделить гнездам, точнее их защите. Как и в вышеназванном примере, необходимо изготовить ящик с тремя стенами, просмолить его поверхность и обить войлоком.
  4. Балки, расположенные вблизи дымоходных труб, располагают на расстоянии не меньше, чем 400 мм до ее внутренней поверхности.

Схема заделки деревянной балки перекрытия в кирпичную стену: 1 – деревянная балка; 2 – конец балки, обмазанный смолой и обернутый толем;
3 – гидроизоляция; 4 – кирпичная стена; 5 – воздушный зазор между стеной и скошенным торцом балки.

Конечно, случается и так, что балку невозможно расположить на более дальнем расстоянии от дымохода. При таких обстоятельствах осуществляют врубку балки в конструкцию ригеля.

А сам ригель врубают уже в две балки, в результате чего происходит их ослабление. Уменьшение ослабления добивается укладкой балок более толстым концом по отношению к дымоходной трубе.

При строительстве кирпичного, каменного и других подобных им строений необходимо соблюдать условие, при котором между стеной и крайними балками будет иметься зазор минимум в 50 мм. Его заделку производят с использованием рейки. Не забудьте, что рейка и балка отделяются друг от друга при помощи слоя толя либо слоя рубероида.

Инструменты

  • перфоратор;
  • дрель;
  • молоток;
  • кисть;
  • болгарка;
  • топор.

Кроме того, различные уровни, рулетка и т.п.

Нюансы анкерного крепления и устройства узла опирания балки

Схема минимальной длины опирания плиты перекрытия на стену.

Для того чтобы придать жесткость, необходимо выполнить дополнительное крепление балок. Крепление выполняется не всех балок, а через одну.

  1. Для этого при выполнении кирпичной кладки производится установка стального анкера. Он располагается таким образом, что его конец не доходит до наружной стены (ее поверхности), примерно на 12 см.
  2. Делается это для исключения возникновения, так называемых, «мостиков холода». Другой его конец выступает в помещение на расстояние около 20 см.

Крепление анкера и деревянной балки осуществляется при помощи стальной накладки, сечение которой равно 50 на 6 мм, а также гвоздей с диаметром около 5 мм.

Существуют и такие варианты заделки, при которых она считается открытой. Но, учтите, что при выборе подобного способа в помещении должна быть нормальная влажность (меньше, чем 60%) и достаточно хорошая вентиляция перекрытия, а еще будет необходимо выполнить достаточную теплоизоляцию гнезда, в частности, его задней стенки.

Опирание деревянных балок.

Нужно знать, что в данном случае при имеющейся кирпичной стене стенка гнезда должна иметь толщину минимум 46 см. Если толщина все же меньше, то необходимо дополнительное утепление.

  1. Если толщина стены соответствует размеру в два кирпича, то опирание балки (узел) выполняют следующим образом. В стене выполняется гнездо, глубина которого соответствует 25 см (примерно, один кирпич).
  2. Вертикальная стенка гнезда покрывается теплоизоляционным материалом, в качестве которого можно использовать антисептированный либо минеральный войлок. Нижняя часть гнезда укрывается толем, желательно в два слоя.
  3. После чего выполняется установка деревянного короба. Он изготавливается с использованием просмоленной антисептированной древесины. С помощью него осуществляется прижатие войлока. Балка перекрытия должна опираться на поверхность короба (нижнюю его часть), на глубину примерно в 15 см.

Но учтите, что необходима воздушная прослойка между балкой и поверхностями короба. В качестве варианта такой конструкции можно рассматривать установку короба из дерева, который имеет три стороны вертикального характера и одну горизонтального (верхняя часть). Нижняя горизонтальная поверхность полностью отсутствует.

При такой установке конец балки с антисептической обработкой будет иметь опору в гнезде на рубероид (два-три слоя). А по боковым, торцевой и верхней сторонам балки будут располагаться деревянные поверхности короба.

Опирание балок перекрытий на кирпичные стены: вверху — заделка балок междуэтажного перекрытия: 1 — толь; 2 — лага; 3 — пол; 4 — доски (25 мм); 5 — войлок (2 слоя); внизу — заделка балок чердачного перекрытия: 1 — толь; 2 — засыпка; 3 — доски (25 мм); 4 — войлок (3 см).

Если толщина ваших стен соответствует размеру в 2,5 кирпича и более, то опирание балки необходимо выполнить в гнездо, глубина которого составит 25 см. Гнездо, его нижняя часть, подлежит обработке при помощи битума, сверху которого укладывается толь в два слоя, либо рубероид.

Поверхности, расположенные по бокам и сверху, тоже укрываются при помощи толя. Задняя поверхность гнезда должна быть хорошо изолирована с помощью теплоизоляционного материла, например, войлока (минерального). Прижатие войлока к стене выполняется при помощи деревянной доски с толщиной в 2,5 сантиметра.

Не забудьте о четырехсантиметровой воздушной прослойке между балкой перекрытия и поверхностями гнезда.

Ряд дефектов, допускаемых при монтаже балки (ригеля) и стропильной фермы

Как и любой другой вид строительных работ, монтаж железобетонных балок и ригелей может

https://www.youtube.com/watch?v=adNyhIBI_XA

Заделка перекрытия в наружную стену: а — опирание балки на стену; б — заделка плит перекрытия: 1 — стена, 2 — подкладка, 3 — заделываемый конец балки, 4 — плита перекрытия.

быть выполнен с различными дефектами. Наиболее часто встречающимися считаются:

  • смещение оси балки (ригеля) с оси колонны;
  • смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера;
  • неверно выполненное соединение балки (ригеля) с колонной;
  • осуществление укладки балки (ригеля) на стену из кирпича без обеспечения специальной опорной подушки;
  • имеющееся отклонение ригеля (его плоскости) от вертикали;
  • выполнение монтажных работ с использованием балки (ригеля) с имеющимися явными дефектами.

Дефекты и их последствия

При имеющемся смещении оси балки (ригеля) с оси колонны появляются дополнительные усилия в колонне изгибающих моментов, которые действуют в перпендикулярном направлении по отношению к плоскости рам поперечного характера. Следствием таких дефектов является снижение несущей способности колонн.

Если же имеется смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера, то одна из опор площадки будет иметь меньшую длину при сравнении с проектной.

Это может вызвать продергивание арматуры (продольной), появление трещин и разрушение балки (ригеля). И еще, так как площадь опирания маленькая, возможно появление разрушения бетона в месте опоры, поскольку происходит его смятие либо скалывание.

  1. Еще один дефект предусматривает отклонение балки (ригеля), точнее его плоскости, от вертикали. Это становится возможным в результате перекоса закладной детали опорного характера в балке. В результате этого появляются крутящие моменты, на которые конструкция балки (ригеля) не рассчитана.
  2. В основном все вышеназванные дефекты могут быть допущены и при выполнении монтажных работ по установке железобетонной фермы. Последствия, вызванные этими дефектами (при монтаже фермы), также схожи с вышеназванными.
  3. Хочется отметить, что изготавливая фермы, особое внимание необходимо уделить процедуре армирования узлов. Если будет выполнена анкеровка высокой степени надежности в узлах фермы, то это гарантирует хорошую прочность.

Еще один важный момент: менять такие параметры, как количество и диаметральный размер арматуры (конструктивной), не получив согласие проектной организации, не представляется возможным, точнее, не допускается. Железобетонные фермы хранятся и перевозятся только в вертикальном положении.

Выполняя монтаж фермы, до того как будете осуществлять установку плит, не забудьте проверить такое качество, как устойчивость сжатого пояса в плоскости горизонтального характера.

Источник: https://1pokirpichy.ru/postrojki/opiranie-balki-na-kirpichnuyu-stenu.html

Перекрытия по металлическим балкам: варианты, материалы, оборудование

|Блоки и перекрытия|Перекрытие по металлическим балкам

Дата: 22 января 2018

4672

Коментариев: 0

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката.

Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки.

Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

Источник: https://lokomotiv30.ru/uzly-opiraniya-plit-perekrytiya-na-metallicheskie-balki/