Есть у сводчатых перекрытий шанс вернуться в современную архитектуру? Какие у них есть преимущества? Какие бывают виды арок, перемычек и сводов? Какими особенностями они обладают, насколько сложна технология кладки таких конструкций? Что нужно знать частному застройщику, который хотел бы использовать эти элементы при строительстве?

Преимущества сводчатых перекрытий

Сводчатое перекрытие – конструкция, обладающая рядом очевидных преимуществ: она эстетически привлекательна, выразительна, кроме этого она обладает высокой надежностью и имеет низкий вес. Мировая история архитектуры неразрывно связана с совершенствованием конструкций свода. К сожалению, в современном массовом строительстве они не используются. Однако это не означает, что нынешние технологии монолитных перекрытий и каркасов представляют собой более совершенное техническое решение – при монолитном строительстве нерационально используются материалы, оно требует огромного количества металла, бетона и трудозатрат.

В отличие от них, для легких сводчатых конструкций не нужна опалубка и металл, а нагрузка при этом распределяется более эффективно. У арочных перекрытий есть только один минус – сложность проектирования, однако благодаря современным программам и мощным компьютерам такой нюанс не нельзя считать серьезным недостатком.


07_arki_opirajutsja_na_nebolshie_kirpichnye_stolbiki_otdelennye_ot_fundamenta_gidroizolom.jpg

Ажурный свод, опорой которого являются арочные нервюры, выполненный из керамики или тесаного камня небольшого размера – это наиболее эффективная и надежная конструкция. Разработанная еще во времена владычества Рима, она совершенствовалась до XV века, достигнув пика популярности в эпоху готики.

Сложность проектирования как единственный недостаток сводчатых конструкций

Особенностью сводчатых перекрытий является сложность проектирования – в сравнении с горизонтальными перекрытиями, своды более требовательны к проекту. Ее причина заключается в том, что очертание арки на внешней стене меняется вместе с изменением ее шага. Величина распора напрямую определяется стрелой подъема арки – это означает, что от нее зависит и размер силы распора, который нужен для удержания. Из этого рождается вывод – нюансы проектирования арки важнее, чем сам проект с его необходимыми функциями.


09_v_uglu_mezhdu_arkami_ustanavlivaetsja_pjata_dlja_diagonalnoj_arki.jpg

Если сравнивать с привычной для нас «свободной планировкой», такая логика проекта кажется слишком сложной – используя ее, сначала нужно определиться с размерами и формой помещений и потом как-то вписать их в план. Разумеется, намного проще указать габариты всего этажа и ждать, когда на это предложение найдется покупатель.

17_pokrytie_svoda_stroilos_iz_kirpicha_porezannogo_na_tri_ravnye_chasti.jpg

Также нужно отметить, что большое количество вариаций плана, включающего арочные конструкции, требует высокой квалификации проектировщика – он должен обладать глубокими знаниями и отлично разбираться в строительных технологиях. Это важное условие для того, чтобы найти баланс, оптимальное сочетание плана здания и конструктивных решений, объединив их в одно неделимое целое.

Перспективы использования в современной архитектуре

Сейчас арочные конструкции редко используются – в основном, стимулом для их применения являются какие-либо особые обстоятельства.


о трудно понять, так как при современных технологиях строительства, возведение таких архитектурных элементов не представляет особой сложности. Между тем растущий интерес архитекторов и частных застройщиков к сводчатым конструкциям дает основание полагать, что ажурные своды из кирпича, возводимые на арочных нервюрах, скоро станут новым трендом в современной архитектуре.

29_vnutrennij_vid_svoda_iz_kirpicha.jpg

TOAAuyFp.jpg

Виды перемычек из кирпича

Кирпичная или железобетонная перемычка представляет собой широко используемый в строительстве элемент — перекрытие проёмов, которое предназначается для дверей или окон. Использование перемычки из кирпича ограничено из-за недостаточной прочности – она применяется только для ненесущих стен. Есть и другое правило — ширина пролета не должны быть более 170 сантиметров.

yNCxgZpY.png

1 — рядовая; 2 — клинчатая; 3 — лучковая; 4 — лучковая арочная

Стандартные перемычки из кирпича, в которых для фиксации используется арматура, в строительстве имеют название «рядовые». Кроме них применяются различные виды перемычек, играющие роль фасадных декоративных элементов – это стрельчатые, коробковые, клинчатые, полуциркулярные, арочные и лучковые перемычки.


pMdbNf2v.png

1 — полуциркульная; 2 — стрельчатая; 3 — коробковая

До того, как в конце XIX столетия был изобретен бетон, а для перекрытия проемов использовались только кирпичные перемычки. Нужно сказать, что делалось это не только для эстетики – сводчатые перекрытия проемов принимали на себя нагрузку стен. Это было возможно благодаря распору, который создавался за счет особенности конструкции – веерного порядка укладки кирпича.

55cQOKeF.jpg

Использование сводов и арок в качестве перекрытия помещений и проемов, которое часто практиковалось в строительстве храмов, и с течением времени стало базовым элементом храмовой архитектуры. В наше время сводчатые перекрытия и арки из кирпича представляют собой скорее архитектурный изыск, чем традиционное решение. Есть лишь одно направление строительства, где применение клинчатых и арочных перемычек идет на постоянной основе – это реконструкция построек, возведенных в XVII–XIX веках.


tDRFgvdH.jpg

В домах, в которых для возведения опечья или подпечка были использованы цилиндрические своды, клинчатые либо арочные перемычки, как правило, ставят камины и печи.

5ExX9Kmk.jpg

Рядовые или стандартные перемычки: особенности и расчет размеров

Монтаж стандартных перемычек производится так же, как и при простой кладке кирпича – с контролем швов по вертикали и горизонтали и с перевязкой. От обычной кладки такой вид работ отличается более высокими требованиями к качеству – швы должны быть заполнены максимально тщательно. Еще одно отличие: нагрузку на перемычку оказывает не только стена – она еще и изгибается, так как в проеме у нее нет опоры.

Расчет размера такой перемычки из кирпича производится с учетом нагрузок на изгиб, которые на нее будут оказываться в проеме. Ее длина рассчитывается в зависимости от ширины проема, к которой на каждую из сторон нужно будет прибавить по 500 мм. Высота перемычки, как правило, составляет шесть рядов кладки.

ak78zuz9.jpg

Использование арматуры в устройстве кирпичных перемычек


В стандартной перемычке для опоры кирпича используется арматура. Для этого ее укладывают в слой обычного раствора из цемента и песка. Так как указанная конструкция играет особую роль в строительстве здания и испытывает значительные нагрузки, то для ее обустройства должен быть использован раствор с марочной прочностью не менее М25. На перемычки идет только самый отборный кирпич.

То какая именно арматура будет использована для монтажа кирпичной перемычки, зависит от расчетов нагрузки на проем. Если предполагается незначительная нагрузка, то рекомендуется использовать арматуру диаметром 4-6 мм, выполненную из круглой стали. Расход этого материала составит один прут на полкирпича стены. При монтаже арматурные пруты должны быть «утоплены» в кладку за край проема на глубину не менее 250 мм, при этом их концы должны быть загнуты вокруг кирпича по направлению вверх.

bihZEscE.png

1 — арматура; 2 — раствор; 3 — опалубка

Инструменты и условия работ

Чтобы установить обычную перемычку рядовую перемычку не требуется никаких особых инструментов – подойдут те, что используются для стандартной кирпичной кладки.


я изготовления опоры для кирпича потребуется смонтировать опалубку из доски 40–50 мм. Такая опора нуждается в армировании. Как добиться того, чтобы в процессе обустройства опоры низ перемычки имел бы ровный, эстетичный внешний вид, чтобы на него не тек раствор? Для этого нужно разместить на досках обычную пленку или полиэтилена или любую гидроизоляцию рулонного типа. Следует помнить, что к монтажу опалубки нужно подходить ответственно – неровности на ее поверхности приведут к дефектам внешнего вида проема.

mXNLHZJS.jpg

После того, как будет готова опалубка, укладывается слой раствора, а него утапливаются арматурные пруты, которые затем покрываются новым растворным слоем. При армировании важно, чтобы толщина слоя раствора, который укрывает металлическую арматуру, был не менее 3 сантиметров. Для того чтобы работы по кладке перемычки могли бы быть продолжены, нужно подождать пока раствор наберет достаточную прочность. Для этого в летний период раствор выдерживают в опалубке 12 дней, осенью этот период должен быть дольше – не меньше, чем 20 суток. Если работы ведутся при минусовых температурах, то требуется выполнение всех мер, предусмотренных для кладочных работ в зимнее время.

Для того чтобы поддержать опалубку, необходимо выпустить несколько кирпичей. После того, как раствор наберет требуемую прочность, и доски будут убраны, эти кирпичи срубаются. Другой вариант – в кладке делается выемка, в которую заводится опалубка. После того, как опалубка убирается, в это место кладется кирпич и делается кладочный шов.


7XTM0ZC2.png

1 — опалубка; 2 — выпуск кирпича

Если предполагается монтаж широких (более полутора метров) проемов, то под опалубку устанавливаются стойки. При этом, для придания жесткости опорным доскам, их можно поставить на ребро.

Особенности монтажа перемычек клинчатого типа

Для установки таких перемычек нет необходимости в монтаже опоры из раствора с армированием. Перемычка подобного типа обладает высокой несущей способностью благодаря распору, который обеспечивается клинообразной кладкой кирпича.

Вариантов монтажа клинчатых перемычек два. Первый – это использование кирпича в форме клина, и второй – устройство вертикального шва кладки клином.

2ypnNgu4.jpg

Для монтажа перемычки клинчатого типа используется опалубка с кружалами. Во втором варианте толщина шва сверху должна быть не более, чем 25 мм, а толщина снизу не менее 5 мм. Если для обустройства перемычки используется клинообразный кирпич, то толщина кладочного шва одинакова и не должна превышать 10 мм.

В том случае, если предполагается кладка проёма с четвертями, тогда для монтажа перемычки клинчатого типа будут необходимы три кружала – два устанавливаются внутри самого проема, а третье укорачивается и монтируется на уровне четвертей. На длинные кружала укладываются доски опалубки.


l56rCBmP.jpg

Кладка стены осуществляется с монтажом опоры, до верхней части клинчатой перемычки. В процессе кладочных работ выводится угол наклона кирпичей конструкции по отношению к вертикали. После этого на опалубке производится разметка рядов перекрытия, которое предполагается возвести. Должно быть соблюдено важное требование — нечетное количество рядов. Рассчитывая обустройство рядов, нужно брать в расчет толщину шва.

Ряд кирпичей посередине представляет собой замок – этот центральный ряд устанавливается вертикально. Внизу перемычки он обеспечивает силу сжатия. Благодаря такому решению перемычка и без армирования может держать нагрузку стен.

RKZacz5a.png

1 — замок; 2 — пята

Монтаж перемычки клинчатого типа производится с двух сторон, от пят к середине. В конце кладка подходит к «замку»: так называется центральный кирпич. Для того чтобы направление всех швов было выдержано максимально точно, достаточно найти точку, в которой линии направления пят пересекаются. В эту точку на опалубке вбивается гвоздь, затем к нему крепится веревка, по которой устанавливаются линии швов.

Технология монтажа сводов, арочных перемычек и арок


Арки такого типа могут быть самой разной формы – коробковой, лучковой, полуциркулярной или стрельчатой. При этом технология монтажа перекрытий арочного типа идентична технике монтажа клинчатых перемычек. Различаются они в выборе радиуса окружности, центра, а также размера сегмента.

IWvLZwWM.jpg

Вне зависимости от варианта монтажа, линия шва, идущая по центру, будет перпендикулярна к внутренней поверхности конструкции. Кривизна при этом получается из-за того, что шов ( кирпич) имеет клиновидную форму. Если рассматривать арочное перекрытие, то линия шва, идущая по центру, представляет собой продолжение радиуса кривой.

6cUQpUU3.png

Расчет арочной перемычки: r — радиус дуги, 1 — луковая арка; h — высота дуги; s — ширина оконного или дверного проема; 2 — полуциркульная арка;

Расчет толщина швов производится по тому же правилу, что и при кладке перемычек клинчатого типа – для верхней части шва эта толщина составляет не более 25 мм, а для вертикального шва она должна быть не менее чем 5 мм.

S1ymZ33N.png

1 — кирпич клинчатой перемычки; 2 — раствор; 3 — замковый кирпич; 4 — кружало

Форма, которую имеет перекрытие, определяет и форму опалубки. Для того, чтобы проверить, насколько верно выбрана кривизна арок и оценить радиальность швов, используется шнур, который фиксируется к центру окружности определенной части перемычки. Для упрощения работы имеет смысл сделать угольник – шаблон, с помощью которого можно будет очерчивать нужный сегмент либо полуокружность.

Технология кладки арок построена по схеме арочных перемычек. В настоящее время такой архитектурный элемент используется при возведении храмов, а также общественных зданий. Для укладки сводов устраивается «сплошная» опалубка той формы, которая необходима. Распространенным методом укладки сводов цилиндрического типа является «ёлка», при этом кладка идет одновременно рядами под углом в 45° и параллельно оси свода.

Чтобы опалубка опускалась равномерно, под нее устанавливаются клинья, затем, в процессе распалубки они вынимаются. Необходимо помнить, что не набравшая нужную твердость кладка должна быть защищена от нагрузок – на нее нельзя складировать кирпич, устанавливать на нее бачки с раствором и любую другую тяжесть. Несоблюдение этого правила приводит к ослаблению связки раствора и кирпича, а также к деформации перекрытия.

YasVw5OY.jpg

Если предполагается возведение арок и сводов со сложным дизайном, то для выполнения работ необходимо привлечь каменщиков с высокой квалификацией, которые смогут разобраться в основных принципах и нюансах перекрытий проемов из кирпича, возведении арок и сводов.

Эти ажурные, эстетически привлекательные архитектурные элементы могут послужить эффектным украшением фасада, камина, ограждений, печей и иных конструкций. Они способны органично вписаться в разные архитектурные стили и привнести в экстерьер дома особый колорит.

кирпич-москва.рф

Зачем нужны?

В момент строительства жилых домов либо других зданий особое внимание уделяется расчету оконного и дверного проема, над которым важно правильно подобрать вид перекрытия. Усиливающие детали устанавливаются над проемом, их основные функции:

  • Укрепить стеновую конструкцию. Без дополнительного усиления кирпичная кладка разрушится, потому что размеры порталов немаленькие, а образовавшаяся пустота внизу повышает нагрузку на стену.
  • Сформировать проем. С помощью усиливающих элементов удастся создать безопасное и надежное отверстие требуемой формы.
  • Создать основу для продолжения возведения здания. На конструкцию будут опираться потолочные элементы, также перемычка станет опорой остальной части стены.

При желании дверное либо оконное отверстие в несущих стенах и перегородках по форме можно изменить. При этом учитывается расположение перемычек и минимальное опирание на вертикальную часть здания, т. к. увеличить проем по высоте не удастся.

Вернуться к оглавлению

Какие есть виды перемычек в кирпичном доме?

Кирпичная перемычка
Такую конструкцию часто делают с помощью железобетонных балок.

Устройство перемычек в кирпичных стенах над окнами и дверьми предполагает использование прочных и надежных материалов, потому как их основное предназначение — укрепление отверстия и равномерное распределение нагрузки. Усиливающие элементы бывают разных типов и конструкций, но чаще всего используется железобетон, деревянные балки, металлический швеллер. Стандартные ненесущие перемычки устраивают на стенах, где нагрузка минимальна. Усиленные конструкции предназначены для несущих стенок.

Вернуться к оглавлению

Железобетонные

Таким видом укрепляют несущие стены и отверстие, формируемое в них. Перемычку из железобетона можно сделать своими руками с помощью арматуры, деревянной опалубки и бетонного раствора. Если нет такой возможности, покупаются готовые элементы. Железобетонные перемычки важно правильно установить. Так, элемент должен полностью охватить отверстие, зайдя внутрь стены не менее чем на 250 мм.

Вернуться к оглавлению

Кирпичные

Предназначены для обустройства отверстий в несущих стенках в доме, выстроенном из блоков. Кирпичные перемычки предпочтительнее в одноэтажных зданиях, а где нагрузки больше их использовать не стоит. Кладка перемычек выполняется с использованием специальной, прочной растворной смеси. Внутрь стены дополнительно проводится монтаж металлического уголка либо трубы.

Кирпичная перемычка
Такой тип конструкции позволяет сделать проем в виде арки.

Главной особенностью такой разновидности конструкции является возможность возвести эффектные арочные своды. В этом случае проем в кирпичной стене обрамляют лучковые или клинообразные элементы, при этом необходимо контролировать расположение швов — они формируются перпендикулярно готовому нижнему ярусу. А также таким способом формируется клинчатая перемычка, которая считается продолжением стеновой кладки.

Вернуться к оглавлению

Металлические

Используются для усиления дверных, а также оконных проемов. Такие элементы продаются в виде металлических уголков, изготовленных из надежного сплава, способного выдерживать большое давление. Перед установкой металлической перемычки проводится ее подбор под швы кладки, при этом вертикальная кладка не требует дополнительного усиления арматурой. Уголку нужно расположиться на глубину 150—200 мм вглубь стены.

Вернуться к оглавлению

Как сделать перемычку из кирпича?

Расчет материала

Перед тем как начать проводить монтаж перемычек на кирпичные стены, нужно подготовить проект и провести необходимые расчеты. Параметры усиления отверстия дверного портала представлены в таблице:

Параметр Как рассчитать
Прочность Сопротивление элемента * сопротивление материала * 1,12
Прогиб Нормативный момент * длина усиливающей детали / (10 * момент инерции * модуль упругости элемента)
Нагрузка Толщина отверстия * ширину * высоту * вес элемента
Момент сопротивления Нагрузка / 8 / сопротивление материала
Момент инерции Глубина опирания детали * момент инерции материала * расчетную длину элемента / (10 * модуль упругости)

Вернуться к оглавлению

Инвентарь

Кирпичная перемычка
В ходе работы строителям понадобится отвес.

После определения всех параметров и размеров проводится установка перемычек. Для этих целей необходимо подготовить такие инструменты:

  • мастерок или кельму;
  • молоток-кирку;
  • расшивку;
  • порядовку;
  • шнур, отвес, уровень.

Вернуться к оглавлению

Как проводится кладка?

Как устроить рядовые?

Такие перекрытия формируют методом обычной кирпичной кладки, которая проводится с перевязкой и надежным формированием швов. Здесь важно строго соблюдать качество работы. Швы важно качественно заполнить раствором, чтобы создать прочные дверные или оконные перемычки. Если в отверстии нет надежной опоры, рядовая перемычка сжимается и изгибается под весом стены.

Для предупреждения разрушения проема, необходимо правильно провести расчеты. Конструкция выполняется из облицовочного кирпича, который отличается прочностью и надежностью. Усилить сформировавшийся проем поможет система армирования от компании «Баут» (Baut), куда входят специальные аксессуары для устройства усиливающих элементов. Каждый может выбрать себе в новый дом подходящую конструкцию, благодаря которой кирпичные перемычки будут надежно выполнять свои функции.

Вернуться к оглавлению

Устройство клинчатых перекрытий

При выборе такого метода усиления армирование не требуется. Несущая способность проема обеспечивается распором кирпичных блоков, размещенных клинообразным способом. Для работы рекомендуется использовать новый, цельный облицовочный кирпич. Кладка начинается с двух сторон от пят по направлению к середине. В центре проема формируется кирпич-замок. Во время возведения усиливающего перекрытия важно строго контролировать заполненность и перевязку швов.

 

etokirpichi.ru

Кирпичные проемы и перемычки

Нагруженная кирпичная перемычка несет в себе риски разрушения конструкции или сдвига кладки, если вертикальные растворные швы будут пустыми или не полностью залитыми раствором. Чтобы этого не произошло, необходимо контролировать ровность горизонтальных рядов кирпича, правильно перевязывать кирпичи в кладке. Раствор для перемычки в кирпичных стенах используется марки 25 и выше. Максимальная высота рядового перекрытия — пять рядов кирпича, длина перекрытия — ≥ 0,5 метра ширины строительного проема.

Кирпичная перемычка строится, опираясь на опалубку, сделанную из доски-сороковки. Нижний слой цементного раствора укладывается толщиной ≥ 2 см, и в этот слой требуется уложить несколько рядов гладких арматурных прутьев Ø 6–8 мм по длине перемычки. Укладываются металлические перемычки по одной на полкирпича, при этом на всю длину перекрытия их должно быть не менее трех штук. Так как арматурные стержни в этой конструкции принимают на себя усилия на растяжение, то стержни нужно запускать за торцы проема на 0,25–0,3 м, а их концы — загибать на поверхность стены.

Каркас опалубки будет опираться на выступающие из стены кирпичи, которые после демонтажа деревянного каркаса скалывают или спиливают. При ширине перекрытия ≥ 1,5 м нижняя часть палубы должна опираться на кружала, установленные на торцовую сторону.

Процесс возведения перемычки начинается после того, как до уровня перекрытия были выложены кирпичи стены. Чтобы опирание перемычки было прочным и надежным, сначала нужно сделать кирпичную опорную пяту, а плоскость опорной площадки определяется с помощью отклонения опоры по вертикальной оси. На смонтированную опалубку кирпич укладывается поперек каркаса. Проводя расчет перемычки, определяют количество рядов на опалубочной поверхности с помощью обычной разметки, которая проводится таким образом, чтобы количество кирпичей на перекрытии было нечетным. Ряды считаются в горизонтальной плоскости. Нечетный кирпич по центру кладки — «замковый», и располагаться он должен строго по вертикали и по центру кирпичной кладки.

Лучковые и клиновые перемычки выкладываются одновременно с обеих сторон от опорной пяты к замковому кирпичу так, чтобы ряд заканчивался на замке нечетным кирпичом по центру кладки. Строительным шнуром проверяют ровность растворных швов. Клиновую перемычку нельзя возводить, если длина проема больше двух метров.

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.

Расчет перемычки из металла на прочность ведется по таким критериям:

Прочность: Мp=1,12xWxR;

где:

  • 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;

где:

  • 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/м3: q=0,25×0,9×1,8×1=410 кг/м.

M = QxLx200/8;

где:

  • 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 см3.

Инерционный момент: I = 200 МнxL/(10xЕ)=7,85 см4.

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

где:

  • P (кг/м3) — 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;

где:

  • 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 м2)/8=19,6 кг/м;

Если отталкиваться от ширины проема в 1 метр, то сопротивление по прочности будет равным: Wтребmax/Ry=0,933 см3;

где Ry — справочная величина, сопротивление металла ≤ 2100 кгс/см2.

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/м2. Плиты с круглыми пустотными отверстиями имеют удельную массу ≤ 320 кг/м2, плюс добавочный вес от теплоизоляции и цементной стяжки — около дополнительно 100 кг/м2.

Предельный изгибающий момент для металлической перемычки с сосредоточенной и равномерно распределенной нагрузкой вычисляется по следующей формуле: Мmax=(Qxl2)/8+(Qxl)/4=1133,7 кг/м. Сопротивление по прочности: Wтреб=(1133,7×100)/(2100×2)=27 см3.

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);

где:

  • E — модуль упругости для стальных элементов со значением 2×1010 кг/м2;
  • 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.

kamedom.ru

Кладка на ребро внутрь, используем кирпичные перемычки:

Представляем Вашему вниманию хомуты BAUT и арматуру для устройства кирпичных перемычек в надоконных и других проемах при кирпичной кладке на ребро внутрь.

В первом ряду кладем кирпич на ребро перпендикулярно несущей стене, а два других ряда укладываем горизонтально. Перемычка состоит минимум из трех рядов облицовочной кирпичной кладки на традиционном растворе. В каждый второй вертикальный шов первого ряда кладки заводят хомутики. В горизонтальные швы между первым и вторым, вторым и третьим рядами кладки по всей длине перемычки и за ее пределами в обе стороны располагается арматура Murfor RND/Z-50

Хомуты и арматура BAUT позволяют монтировать перемычки при кладке кирпича на ребро длиной до 2 метров. При необходимости сооружения перемычек большей длины используются навесные консоли.

Хомуты для кирпичной перемычки при кладке на ребро:

 Кирпичная перемычка

Порядок монтажа кирпичной перемычки на ребро внутрь

1. Сооружение опалубки

Доведя облицовочную кладку до уровня перемычки, сооружается опалубка, на которую укладывается первый ряд кирпичей.

2. Монтаж первого ряда

Хомутики SKK 50-65 располагаются в каждом втopoм вертикальном шве 1го ряда кладки, т.е. на каждый втopoй кирпич по 1 хомутику.

Кирпичная перемычка

 

Кирпичная перемычка

3. Ввод арматуры Murfor

Арматура Murfor RND Z-50 заводится в соответствующие пазы на хомутиках. Арматура должна выходить за грани проема не менее 250 мм. в обе стороны.

4. Монтаж хомутов SU 50-45

Во втором ряду кладки, в каждом втором вертикальном шве, располагаются хомутики SU 50-45.

Кирпичная перемычка

Кирпичная перемычка

5. Арматура Murfor в следующих рядах

Арматура Murfor RND/Z-50 располагается и в втором ряду кладки. В обоих рядах арматура должна выходить за грани проема не менее 250 мм. в обе стороны. Далее каждые 300…..500 мм. по высоте кладки следует располагать арматуру Murfor RND/Z-50 для достижения равномерности нагрузки на перемычку.

6. Снятие опалубки

Опалубка демонтируется через 2 недели.

Кирпичная перемычка

Кирпичная перемычка


Таким образом монтируются оконные, дверные, каминные проемы до 2,00 м. При необходимости сооружения больших перемычек, например, витрин или гаражных проемов, а также «навесных» фасадов используются навесные консоли.

Работая в летнее время, при высоких температурах, для достижения номинальной прочности, рекомендуется увлажнять кладку до 2 недель. Это, в первую очередь, необходимо для кладки из силикатного кирпича.

Марка раствора должна быть не менее 100.

По истечении 2 недель опалубка разбирается и над проемом остается «висящий» кирпич.

www.slav-dom.ru

Перемычкой принято называть часть стены, которая перекрывает дверной, оконный или проемы другого рода  в каменных стенах. Назначение перемычек заключается в том, чтобы воспринимать и передавать нагрузки от массы перекрытий, крыш и вышележащих участков стен на простенки или стены. Основным видом перемычек безусловно являются рядовые перемычки из сборных железобетонных элементов, однако иногда, при малых нагрузках, если нет непосредственной нагрузки от перекрытий, а ширина проема составляет не более двух метров, допускается выполнение перемычек из кирпича. Ведь кирпичная перемычка — это не только конструктивный элемент,  она  может выступать и одной из особенных архитектурных деталей здания.

Перемычки по способу кладки кирпича принято делить на: рядовые, клинчатые и арочные.

Рядовая кирпичная перемычка

Рядовые кирпичные перемычки представляют собой продолжение стеновой кладки. Для кладки перемычки используется исключительно отборный целый кирпич. Обычно высота перемычки составляет от четырех до шести рядов кладки, а ее длина на пятьдесят сантиметров больше ширины проема. Кирпич укладывают  горизонтальными рядами по деревянной опалубке.

 

Для обеспечения прочности кладки и для того, чтобы не допустить выпадения кирпичей  используют арматуру из полосовой или круглой стали диаметром 4—6 мм из расчета по одному стержню на каждые полкирпича толщины стены. Все поперечные и продольные швы кладки  полностью заполняются раствором, причем марка раствора обязательно берется на порядок выше, чем при кладке основной стены.

Клинчатая перемычка

Дверные и оконные проемы могут так же быть выполнены с применением клинчатых перемычек. Это плоская перемычка арочного типа, выложенная из специального радиального или клинчатого кирпича путем образования клино-образных швов, толщина которых в нижней части перемычки не менее 5 мм, в верхней —  не более 25 мм. Также достаточно широко применяется в печном, особенно каминном строительстве.

Перемычка клинчатаяПример клинчатая перемычка
Прежде чем начать кладку клинчатой перемычки, необходимо возвести стену до нужной высоты, одновременно выкладывая из подтесанного кирпича пяту или опорную часть перемычки. Затем устанавливают опалубку на которой размечаются ряды кладки с учетом толщины шва, причем, количество рядов должно быть нечетным. В данном случае ряды кладки считают по горизонтали, а не по вертикали. Клинчатые перемычки начинают возводить одновременно с двух сторон – от опорной части к замку, при этом наверху она должна заклиниваться последним нечетным кирпичом, который получил название замковый, или просто замок. Замковый кирпич должен быть расположен вертикально и точно по центру. Клинчатые перемычки могут быть сооружены только в пролетах, ширина которых не превышает двух метров.

Арочные кирпичные перемычки

Арочные кирпичные перемычкиПри возведении арочных перемычек из кирпича, сохраняется  такая же последовательность выкладывания , как и при кладке клинчатых перемычек. Чаще всего для этого используют специальный лекальный кирпич, торцы которого различаются по ширине. Применение такого вида кирпича позволяет сохранять одинаковую толщину всех швов. При использовать для кладки арочной перемычки обычного кирпича, швы получаются в форме клина, причем толщина в нижней части должна составлять не менее пяти миллиметров и не более двадцати пяти в верхней части. Все швы обязательно полностью заполнять раствором. Причём раствор для арочной кладки нужно применять только на портландцементе, который быстро твердеет при пониженных температурах, в отличие от других видов растворов. Саму кладку выполняют равномерно с обеих сторон, от точек опоры арочной конструкции о стену к расклинивающим центральным рядам, так называемому «замку». Естественно для того, чтобы возвести арочную перемычку, используют опалубку такой же формы.

Арочные кирпичные перемычки

www.kirpich.nnov.ru

Стальной уголок в качестве «спрятанной» перемычки

Svarog (эксперт Builderclub)

На уголок, как правило, сажается только облицовочный слой (пример приведу для стандартного кирпича) в многослойной стене. Ширина половины кирпича 120мм, но можно не доводить полку уголка до конца. Возникает вопрос прочности такой перемычки. Если у вас облицовочный кирпич идет с основной кладокй вплотную (редкое на сегодняшний день решение) то уголок крепится по всей длине к основным перемычкам и подходят довольно слабенькие уголки. Если же есть между ними утеплитель или воздушная прослойка, то так сделать не получится и уголок сам должен нести всю нагрузку.

Для того, чтобы посчитать ваши уголки на данные проемы, необходимо знать сколько кладки облицовочного кирпича идет выше перемычки (высота кладки), тип облицовочного кирпича (его вес интересует) и нет ли каких либо конструкций ложащихся на кладку над перемычкой (таких быть не должно, но некоторые умудряются и плиты уложить).

Сразу скажу, скорее всего для пролета 2.2 и 3м уголки, скорее всего не подобрать, но надо считать..

Спасибо за ответ. Облицовка действительно будет отстоять от основной стены на 8 см. В качестве облицовочного скорее всего будет белый одинарный кирпич. Никаких конструкций над перемычками не будет, кроме, собственно, кладки облицовочного кирпича. Проемы 700 мм, 900 мм, 1200 мм и 3000 мм — это окна и двери первого этажа, причем последний размер — это большое окно в главной комнате, над ним будет 8 — 10 рядов кладки, а дальше уже крыша. Проемы 2200 мм — это окна мансардного этажа, расположенные по центру на противоположных фасадах. Над ними будут еще небольшие (1000 мм) окошки чердака, а выше — конек крыши. Высота от ноля до конька крыши по центру — 7000 мм.

Svarog (эксперт Builderclub)

Проектировщики избегают расчетов с одиночными уголками, так как нормы "обходит" эту тему — уголок не устойчивое сечение. Поэтому расчеты я выполнил приблизительные и учесть устойчивость точно не могу — ставте гибкие связи кладки над перемычками длинными почаще.

Для пролетов до 1200мм углка 75х7 хватает однозначно без оговорок. С 2.2 и 3м чуть сложнее. Прочности достаточно, но вот прогибы и устойчивость определить сложно (надо учитывать жесткость кладки, что усложняет расчет). Как я написал выше, устойчивость легко разрешить за счет связи облицовочной кладки и несущей гибкими связями чаще в раййоне перемычки. С прогибом посложнее. Я бы посоветовал под 2.2 уголок 80х8, а под 3м поставить уголок побольше (110 или 125), для подстраховки. А так же пока не схватится раствор кладки (недели на 2) подставить под перемычки подпорки временные. Так же, если вы приварите к 3м уголкам (на нижнюю полку изнутри) коротыши арматуры, чтобы раствор "схватился" с перемычкой — вы так же улучшите их совместную работу (это нужно если решите ставить уголки 80х8).

Но это если вы не будете класть кладку способом Заморозки. Тогда 3х метровые надо брать однозначно большего размера.

Спасибо за ответ. Вы не могли бы еще пояснить, что имеется в виду под гибкими связями облицовочной кладки и несущей? Я планирую использовать кладочную сетку 50х50х3х370х2000 мм сплошными поясами примерно через каждые 6 рядов кирпича.

И еще, что означает кладка "способом заморозки". Спасибо.

Svarog (эксперт Builderclub)

В вашем случае эта сетка и будет гибкой связью. Просто уложите такую сеточку дополнительно поверх первого ряда кирпича, уложенного на уголок (на всю длину стены не надо, достаточно на 200 мм шире уголка с обеих сторон). Кстати, забыл вам напомнить, что зона опирания уголка на кирпич должна бвть не менее 150-250 мм с каждой стороны (для пролета 3000 лучше не менее 250).

Способом заморозки, это когда раствор (со спец добавками) укладывается при морозе. Кладка в результате замерзвает и не твердеет. Весной она начинает размораживаться и твердеть. При этом способе совсем другие нагрузки и перемычка работает совсем подругому.

Перемычки на кирпичные стены

Прежде чем произвести расчет опирания перемычек на кирпичную стену, следует выяснить несколько важных моментов. Что же такое перемычка? Это та часть стены, которая перекрывает дверные и оконные проемы и удерживает на себе кладку над проемами. Когда сила тяжести перекрытия ложится непосредственно на стену над оконными и дверными проемами, используют сборные несущие железобетонные элементы. Если нагрузки на стенах нет, а ширина проемов не превышает 2 м, используют ненесущие железобетонные или рядовые из кирпичной кладки с применением растворов повышенной прочности, закладывая арматурные стержни для поддержки нижнего ряда кирпичей. Бывает, что вместо рядовых перемычек выполняют клинчатые, которые еще и служат декорацией фасада. С той же целью в 4 метровых пролетах возводят арочные перемычки. Данный тип кладки используют для организации перекрытий в зданиях со сводами. В таком случае все поперечные и продольные швы во время кладки перемычек должны быть заполнены.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Перемычки предназначены для перекрытия дверных и оконных проемов в кирпичных стенах зданий различного назначения.

Если вертикальные швы будут недостаточно заполнены, то от нагрузок произойдет сначала сдвиг отдельных кирпичей, а потом и разрушение кладки. Обязательно соблюдать горизонтальность рядов рядовых перемычек, правила перевязки кладки из целого кирпича. В кладку используют раствор не ниже 25 марки. Высота рядовой перемычки должна составлять около 5 рядов кладки, а длина должна превышать на 50 см ширину самого проема. Кладку перемычек делают с применением опалубки из досок 40-50 мм толщиной. Расстилают раствор по опалубке примерно 2 см толщиной. В раствор потом втапливают прутья арматуры. Слой идет под первый ряд кирпича рядовых перемычек. Армируются перемычки 6 мм стержнями в диаметре из круглой стали. Расчет количества стержня прост, его кладут по одному на каждые полкирпича, но на всю перемычку не менее 3. В перемычке арматура работает на растяжение, она воспринимает растягивающие усилия от кладки. Концы стержней выпускают на 25 см за грани проема, заканчиваются крюком.

Перемычка из кирпича

Опирание опалубки производится на выпущенные из кладки кирпичи. После снятие опалубки кирпичи срубают. Если ширина проема превышает 1,5 м, опирание опалубки ложится на кружала из досок, которые ставят на ребро. Бывает так, что кроме дощатой опалубки используют трубчатые инвентарные опоры-кружала, сконструированные Огарковым. Такую конструкцию опирания очень просто изготовить. Для этого делают 2 обрезка труб 48 мм в диаметре и вставляют в обрезок трубы с диаметром 60 мм. Во время кладки кружал раздвигают трубы таким образом, чтобы меньшего диаметра концы заходили внутрь борозд, которые оставлены в кладке. Ставятся по 2 кружала на каждый проем и применяются, если в проемах вставлены оконные и дверные блоки. При использовании других типов кружал оконные и дверные блоки вставляют после снятия кружал. Из обычного глиняного кирпича выкладывают клинчатые и лучковые перемычки с клинообразными швами, толщина которых вверху перемычки 25 мм, а внизу – около 5 мм.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Кладка рядовых перемычек: а — фасад перемычки, б — разрез перемычки, в — кладка перемычки по дощатой опалубке, г — кладка перемычки на инвентарных трубчатых кружалах; 1 — арматурные стержни, 2 — доски, 3 — деревянные кружала, 4 — трубчатые кружала Огаркова.

Конечно, вначале возводят стены до уровня перемычек, при этом выкладывают опорную пяту из кирпича, подтесанного прежде, чем устраивают кладку перемычек. Направление опорной плоскости определяют при помощи шаблона, то есть угла отклонения от плоскости по вертикали. По подготовленной опалубке, которую удерживают кружала, поперечными рядами ведут кладку. Расчет рядов кладки на опалубке размечают таким образом, чтобы их число с учетом толщины шва было нечетным. В данном случае ряды кладки считают по горизонтали. Нечетный ряд кирпича в центре называется замковым, и находиться он четко в вертикальном положении в центре перемычки. Выполняют кладку лучковых и клинчатых перемычек с двух сторон равномерно от пяты к замку так, чтобы она заклинивалась в замке нечетным центральным кирпичом. С помощью шнурка проверяют правильность направления швов. В точке сопрягающихся линий пересечения опорных частей крепят шнурок. Кладку клинчатых перемычек производить нельзя, если пролет превышает 2 м.

Арочные перемычки, своды

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Схема выполнения кирпичной кладки арок и сводов (арочных перемычек).

Кладут арочные перемычки, своды и арки в такой же последовательности, как и клинчатые. Образующиеся за счет кладки швы между рядами должны быть перпендикулярны кладке наружной и нижней поверхности арки. Швы образуют клинчатую форму с расширением кверху и сужением снизу. В сводах и арках усилие от нагрузки к кривой арки действует по касательной. Постели рядов ложатся перпендикулярно направлению давления. При таком расположении рядов это первое правило резки кирпичной кладки. Кладку в швах плотно заполняют раствором. В процессе выполнения работы сверху поверхность сводов затирается раствором толщиной 1/4 кирпича. Правильность швов и укладки рядов проверяют шнуром, который закрепляют в центре арки. Положение каждого ряда проверяют шаблоном-угольником и шнуром. Конструкция опалубки для кладки арок и сводов должна обеспечивать при распалубливании ее равномерное опускание. Ставят клинья под кружалами, если их ослабить, опалубка опускается. Выдерживание в опалубке арочных и клинчатых перемычек по времени зависит от марки раствора и температуры воздуха.

Перемычки из железобетона

Сборные железобетонные изделия (ЖБИ), используемые при строительстве, производят на специализированных заводах и монтируют непосредственно на объектах строительства.

При строительстве домов для перекрытия дверных и оконных проемов применяются сборные железобетонные перемычки.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Сборные железобетонные перемычки различают по видам: брусковые, балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ).

Изготавливают железобетонные изделия на проемы с использованием арматурных закладных изделий 0,4-0,6 см и тяжелой бетонной смеси М 250. Конструктивно перемычки выделяют как несущие и ненесущие. Несущими считаются те, которые несут нагрузку перекрытия помимо массы кладки над ней. К ненесущим относятся такие, которые несут нагрузку собственного веса и тех участков кладки, которые расположены над ними.

По видам различают: брусковые шириной до 250 мм (ПБ), балочные с четвертью для опирания (ПГ), плитные шириной более 250 мм (ПП) и фасадные (ПФ), которые предназначены для перекрытий проемов четвертями с толщиной и шириной части выступающей в проеме кладки более 250 мм. При помощи уровня проверяют опоры и места укладки до начала монтажа и расстилают раствор.

Опирание на кирпичную стену должно быть глубиной не менее 250 мм, на перегородки – не менее 200 мм. Ненесущие элементы с двухметровым пролетом можно укладывать и вручную, тогда как тяжелые несущие стропуются за монтажные петли и устанавливаются краном. Укладку проверяют уровнем. Их собирают из нескольких элементов, чтобы покрыть всю ширину проема кладки, боковые части перемычек входить в плоскость кирпичной стены без выступов. Во время монтажа укладывать перемычки следует только в определенном положении. Несущая способность в зависимости от места расположения арматуры и количества может различаться.

Устройство металлической перемычки

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность.

Когда нет возможности установить сборные перемычки, можно смонтировать металлические. Кирпичная кладка отлично держит собственный вес после того, как раствор набрал прочности. Конечно, это в том случае, если отсутствует нагрузка от перекрытия и умеренная ширина окна. Но пока раствор не затвердел и не набрал прочности, над проемом кирпичная кладка нуждается в поддержке. Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность. Нет необходимости вести расчет. Но они, как мы уже говорили, производятся только в заводских условиях и очень тяжелые. По монолитным железобетонным нужно произвести расчет, подбор высоты и армирования. Изготавливается она сложнее, с применением опалубки. Зато монтаж можно произвести непосредственно на объекте строительства. Ну, а можно установить перемычки из металлических прокатных профилей, таких как углы, швеллеры или двутавры.

при подборе металлических элементов необходимо произвести расчет, чтобы не возникло прогиба перемычки больше допустимого, и определить необходимую прочность подобранных металлических элементов. При этом расчет производится по следующим условиям:

  • прочность определяется по формуле,

где Мр – зависит от нагрузки и длины перемычки, а также коэффициента надежности;

W – сопротивления металлического элемента, который берется из справочников. Если перемычки составлены из 2 уголков или 2 швеллеров, то момент сопротивления элемента составного равен сумме каждого из элементов моментов сопротивления;

R – сопротивление стали.

  • прогиб определяется по формуле:

Мн * L/(10EI) = 1/200,

где Мн – нормативный момент, зависимый от нагрузки и длины перемычки;

L – расчетная длина, которая равна к сумме ширины в чистоте с третью каждой стороны перемычки длины опирания;

I – момент инерции;

Е – модуль упругости стали;

1/200 – максимально допустимый прогиб.

Расчет для дверных и оконных проемов

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Чтобы подобать металлическую перемычку, производят расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки.

Рассмотрим на примере подбор перемычки для дверного, а потом и оконного проема кирпичных стен. Предположим, что проем предполагаемой двери в стене имеет толщину 0,25 мм. Опирание перекрытия проем нести не будет. Над перемычкой высота кладки 0,9 м, а ширина проема 1 м. Подбираем металлическую перемычку. Для этого необходимо произвести расчет нагрузки от кирпичной кладки на 1 пм перемычки, если удельный вес кирпичей 1,8 т/куб.м

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Теперь по формуле определим момент М = qL2/8,

где q – нагрузка;

L – расчетная длина;

200 – глубина опирания перемычки. Мн = 0,065 т*м;

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм;

Необходимый момент сопротивления по условию прочности:

W = 65/(1,12*21) = 2,76 куб. см.

I = 200Мн*L/(10Е) = 7,85 см4.

Применять нужно перемычку, которая состоит из 2 уголков 50*50*5

W = 7,88 куб. см > 0,5*2,76 куб. см, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

Упрощенный расчет металлической перемычки

Человеку, который сталкивался с сопроматом, разобраться с таким расчетом не составит труда, но для остальных эти понятия могут быть сложными и непонятными. Произведен расчет сечения металлических перемычек для кирпичных перегородок. Расчет состоит из определения нагрузки, действующей на перемычку; определения максимальной изгибающего момента, действующего на поперечное сечение перемычки; подбора сечения перемычки.

Определяем нагрузку на 1 пм перемычки по формуле:

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Необходимо произвести расчет сечения металлической перемычки для кирпичной перегородки.

где p (кг/куб. м) – плотность материала перегородки с учетом кладочного раствора и раствора штукатурки. Плотность цементного раствора – до 2200, что нужно учитывать при кладке из пустотелого кирпича, можно умножить плотность материала на 1.1. Плотность полнотелого кирпича составляет 1600 – 1900; плотность кирпича пустотелого составляет 1000 – 1450.

b (м) – толщина стены. Например, кирпичная перегородка в полкирпича будет равна 15 см.

h – высота над перемычкой кирпичной стены с учетом кирпичей, которые пойдут на укладку на уголок в случае с перемычкой из уголков.

Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной нагрузка составит q1 = 142,5 кг/м.

В данном случае мы провели расчет для перегородки. Для несущих стен необходимо еще учитывать нагрузку от перекрытия.

Требуемый момент сопротивления и расчетная нагрузка

Воспользуемся следующей формулой:

где n – количество металлических профилей;

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Плотность цементного раствора- до 2200, можно умножить плотность материала на 1.1.

P – собственный вес на 1 пм профиля, определяемый по сортаменту. Как правило, для перемычек из металла вес не превышает 1-2 % от общего веса стены над перемычкой, поэтому его можно посчитать поправочным коэффициентом 1.1.

Так, погонная расчетная нагрузка составляет:

Таким образом, для метрового проема кирпичной перегородки в полкирпича толщиной полная расчетная нагрузка равна: q = 157 кг/м.

Теперь подбор необходимого сечения. Для балки, лежащей на 2 опорах, максимальный изгибающий момент будет в середине балки:

Мmax = (q * 1 кв.м) / 8 = 19,6 кг/м

Для метрового проема шириной в полкирпича требуемый момент сопротивления составит:

где Ry – расчетное сопротивление стали равное 2100 кгс/ кв. см

Полученное значение делим на количество профилей, которые будем использовать при устройстве перемычки. Рациональнее использовать для кирпичных перегородок минимум 2 профиля. Wтреб = 0,47 куб.см. Далее в сортаменте выбираем тип профиля и находим значение большее, чем при расчете. Для метрового проема шириной для кирпичной перегородки в полкирпича толщиной достаточно 2 равнополочных уголка 28 * 28 * 3 мм. Опирание металлических перемычек на стенах должно быть не менее 250 мм.

Расчет перемычек для несущих кирпичных стен

Расчет перемычки для несущих стен почти не отличается от предыдущего расчета, только следует определить нагрузку на перемычку и выбрать правильную схему расчета. В случае, если перемычка является несущей балкой над проемом, можно рассчитать ее как балку на шарнирных опорах.

b – в данном случае будет в 2 кирпича, то есть 0,51 – 0,55 м.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены.

h – кладку над перемычкой, которая будет нести нагрузку можно определить как h =L/2. Так, для полутораметрового проема длиной и шириной в 2 кирпича нагрузка составит 755,3 кг/м. Плиты перекрытия весят немало. Можно принимать их вес в пределах 800-1000 кг/кв.м. Пустотные плиты весят примерно 320 кг/кв.м дополнительно 100 кг/кв.м дадут утепление и стяжка. Так, с 6 м пустотными плитами перекрытия нагрузка составит 2400 кг/м. Погонная расчетная нагрузка составит 3167 кг/м. Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую влияет распределенная и сосредоточенная нагрузка, рассчитывается по формуле:

Мmax = (q * l 2 ) / 8 + (Q* l) / 4 = 1133,7 кг/м

Требуемый момент сопротивления: Wтреб = (1133,7 * 100)/ (2100 * 2) = 27,0 куб.см

Сделать перемычку можно из стальных горячекатаных уголков, неравнополочных или равнополочных, профильных труб. Для проема 1,5 м длиной и шириной в 2 кирпича 2 неравнополочных уголка 110*70*8 мм достаточно. Вместо 2 требуемых уголков можно применить 4 90*56*5,5. Опирание такой перемычки на стены должно быть не менее 250 мм. Изгибание:

f = (5 * q * L 4 ) / (384 * E * Iz ), где

E – модуль упругости равен 2 * 10 10 кг/кв.м – для стали.

Iz – момент инерции, согласно сортаменту, по выбранному профилю.

Для перемычки из 2 уголков f = (5 * 3167 * 1,5 4 ) / (384 * 2 * 10 10 * 2 * 171,54 * 10 -8 ) = 0,003045 м. По требованиям «Нагрузки и воздействия» СНиП 2.01.07-85 максимальный прогиб для перемычек не должен быть больше 1/200 пролета. Согласно с нашим расчетом 150/200 = 0,75 см. Условие выдержано.

Перекрытие проемов

Оконные, дверные и другие проемы в кладке из кирпича и камней правильной формы перекрывают перемычками различных конструкций.

В общем случае также перемычки подразделяют на ненесущие и несущие.

Ненесущие перемычки воспринимают нагрузку только от собственного веса и участка кладки, расположенной над ней.

Несущие перемычки. помимо веса кладки, находящейся над ней, испытывают нагрузку от перекрытия, опирающегося на этот участок кладки.

Наиболее эффективные и надежные перемычки получаются из сборных железобетонных элементов и из прокатанного металла (уголки, швеллеры, двутавры, рельсы, обычно соединенные между собой стальными полосами при помощи сварки). Конструкции данных перемычек приведены на рис. 13, 14 и 15.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 13. Конструкции перемычек из сборных железобетонных элементов: А — для внутренних стен при двухсторонней «несущей» нагрузке; Б — для стен без балок перекрытия; В — при односторонней «несущей» нагрузке; Г — для проемов с четвертью; 1 — несущий брус; 2 — ненесущий брус; 3 — балка перекрытия

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 14. Конструкции перемычек, в качестве которых взят металлопрокат: А — уголок; Б — швеллер; В — двутавр; Г — рельс; 1 — кирпичная стена; 2 — полосовая сталь 2×40 мм (через 250 мм)Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 15. Конструкция перемычек из швеллеров (А) и двутавров (Б) с нагрузкой от перекрытия: 1 — кирпичная стена; 2 — балка перекрытия

Теперь о клинчатых, арочных и циркульных перемычках (рис. 16, 17 и 18). Их формируют из обыкновенного кирпича, который укладывают на ребро. Прочность таких перемычек обеспечивает расположенный в верхней части перемычки клинообразный шов-замок толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху. Кладку перемычек ведут с двух сторон в направлении от пят к середине (к замку) на растворе с маркой не ниже «25». Кирпичи в кладке по толщине сдвигают на 1/4 кирпича.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 16. Клинчатая перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Клинчатые и арочные перемычки допускают наибольший пролет в 2 м при высоте перемычки h = 1,5 кирпича, с подъемом f = (1/10. 1/8)xl (см. рис. 17). Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 17. Арочная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Радиальные швы лицевого ряда проходят через всю толщу перемычки, нормальные и вертикальные швы других рядов сдвинуты относительно друг друга не менее, чем на 1/4 кирпича.

Высота циркульной перемычки также принимается h=1,5 кирпича, т.е. 38 мм, пролет не более 3 м (см. рис.18).

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 18. Циркульная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Клинчатые, арочные и циркульные перемычки кладут на опалубке. Сроки «распалубки» перемычек зависят от температуры наружного воздуха и приведены в таблице.

Сроки «распалубки» перемычек

Рядовые перемычки из кирпича пролетом до 2 м кладут на растворе марки не ниже «25», а длиной более 2 м — на растворе не ниже марки «50». При ширине простенка менее 1 м кладка перемычки ведется через весь простенок.

Рядовые перемычки армируют стальной проволокой диаметром 6 мм, которая располагается в 30-миллиметровом слое раствора марок «25». «50» (рис. 19).

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Рис. 19. Рядовая кирпичная перемычка: 1 — арматура; 2 — кирпичная кладка; 3 — цементный раствор

Такие перемычки разрешается сооружать без расчета при ширине проема L < 2 м, если балки перекрытия над ними располагаются на расстоянии > L/3 от верха перемычек и нагрузка от них составляет менее 1 т/м.

Количество арматуры, марка раствора и число рядов кладки в перемычках, не удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям, а также условиям, приведенным на рис. 19, должны предварительно рассчитываться.

В стенах из облегченной кладки системы инженеров Попова и Вайнштейна, которые представлены в статье «Кирпичные стены: материалы, типы, конструкции». рядовые перемычки делаются из сплошной кирпичной кладки.

Еще записи по теме

Источники: http://www.builderclub.com/vopros-otvet/849/stalnoy-ugolok-v-kachestve-spryatannoy-peremychki, http://1pokirpichy.ru/postrojki/opiranie-peremychek-na-kirpichnuyu-stenu.html, http://vseokirpichah.ru/page/perekrytie-proemov

lor-zrs.ru