Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.


Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.


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.

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.


ы 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.

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.

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.


Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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:


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.

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.

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.

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:

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор


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;

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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:

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 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.

Опирание перемычек на кирпичную стену: расчет и подбор

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.

vizada.ru

Предназначение перемычек

Для того чтобы понимать, насколько важно произвести правильный расчет дверной перемычки, нужно выяснить для чего она вообще нужна. Готовый проем с виду имеет обрамление из одного и того же материала, но если заглянуть глубже, становиться очевидным, что верхняя его часть имеет дополнительное укрепление, оно выглядит зачастую как поперечный элемент, заходящий вглубь кладки по бокам, это и есть перемычка. Ее устройство должно просчитываться в самом начале строительства.

Функции этого элемента трудно недооценить, к ним можно отнести следующие задачи:

  • Укрепление стеновой конструкции. Без усиления вся конструкция может завалиться, так как ей будет непросто выдержать колоссальную нагрузку при наличии пустоты снизу, особенно это актуально для несущих стен.
  • Формирование проема. Перемычка создает сам проем, так как является по сути его верхней частью, в кирпичных домах она даже может задавать его итоговую форму.
  • Создание основы для дальнейшего строительства. На данную конструкцию устанавливаются потолочные перекрытия и продолжение стены.

При необходимости в дальнейшем можно изменить форму проема, но важно учитывать расположение перемычки. Увеличить высоту проема в таком случае будет трудно. При расширении также придется продлевать укрепление в соответствии с новым проектом.

При строительстве дома одинаково важным является усиление проема в несущих стенах панельного, кирпичного, блокового или деревянного дома. Для этой цели могут применяться различные методы.

Основные разновидности

Для обустройства перемычки используются особо прочные материалы, они могут быть из той же категории, что и сама стена либо же кардинально отличаться от исходной конструкции. Главное условие – это обеспечение укрепления проема, а также равномерное распределение оказываемой нагрузки. Все это поможет откорректировать дальнейший расчет для конструкции в стене.

Для того чтобы укрепить проем в несущей стене панельного или любого другого дома могут использоваться такие материалы:

  • железобетон;
  • металл;
  • деревянные балки.

В зависимости от выбранного варианта установка перемычек над проемом отличается в технологическом плане. Также следует выделить в отдельную категорию кирпичные конструкции, их следует рассмотреть более подробно.

Кирпичная

Кирпичная перемычка используется для обустройства проемов в несущей стене в домах из кирпича, обычно её применяют для небольших сооружений. Устройство такого типа конструкции основано на использовании особо прочного раствора, а также внедрении внутрь кладки металлических прутьев или труб.

Отличительная особенность данного типа конструкции – возможность создания эффектных арочных сводов. В этом случае кладка состоит из прямых и клиноподобных элементов. Швы должны располагаться перпендикулярно выставленному нижнему ярусу. Все стыки плотно заливаются раствором. Для того чтобы арка держала форму до полного высыхания раствора её дополнительно укрепляют деревянными распорками. Такая опалубка устанавливается заранее.

В форме арки возводится зачастую 2-3 ряда. Положение каждого из них определяется по специальному шаблону. Для корректировки отдельных элементов используют угольник и шнур. Равняться необходимо относительно центра и первого ряда.

Железобетонная

Для усиления проема в несущей стене дома чаще всего используются железобетонные перемычки. Предварительно произведенный расчет позволяет определить какой именно элемент окажется наиболее подходящим в данном случае. Изготовить такое усиление проема можно непосредственно на месте, используя опалубку, арматуру и жидкий бетон.

Для ускорения процесса чаще всего применяются уже отлитые элементы. Для того чтобы закрепить их в несущей стене дополнительно рекомендуется использовать арматуру для укрепления боковин проема. Иными словами, металл закладывается на те участки, которые непосредственно контактируют с железобетонной деталью.

Основным требованием в этом случае является соблюдение правил установки. Перемычка должна полностью охватывать проем и заходить внутрь стенки примерно на 25 см. Точные требования определяются конкретным типом строения. Для каждого вида перемычки и его соотношения с шириной проема выведены особые стандарты.

В основном используются прямые изделия с металлическим наполнением. Однако, в отдельных случаях можно изготовить перемычку по заданному шаблону, которая будет повторять форму проема и при этом действовать, как усиление для несущей конструкции.

Металлическая

Укрепить оконный или дверной проем с помощью бетона можно только при условии обязательного усиления несущей стены, некоторые дома можно оснастить более простыми металлическими конструкциями. Такие перемычки чаще всего представлены в виде уголкового профиля, они изготовляются из прочного металла, который способен выдержать давление и растяжение при огромной нагрузке на него. С помощью таких уголков очень удобно возводить усиление в кирпичной стене.

Для того чтобы установить такую деталь необходимо подогнать её под швы в кладке. По бокам стены необязательно усиливать арматурой. При этом достаточно завести уголок всего на 15-20 см вглубь стенки.

Сборные металлические перемычки могут использоваться практически для любых типов конструкций, их можно монтировать непосредственно на месте строительства, без осуществления предварительных расчетов.

Расчет перемычки в стене

Точный расчет выполняется в процессе подготовки проекта. Для этого нужно учитывать специфику строительного материала, потенциальную нагрузку, оказываемую на проем и особенности самого сооружения. Основными параметрами для того чтобы произвести итоговый расчет усиления дверного проема в несущей стене являются:

  • прочность: 1,12 * сопротивление детали * сопротивление материала;
  • прогиб: нормативный момент * расчетная длина перемычки / (10 * момент инерции * модуль упругости материала) = 1/200;
  • нагрузка, в том числе от верхней кладки и перекрытий: толщина проема * ширину проема * высоту кладки * удельный вес материала;
  • момент сопротивления: расчетная нагрузка/8/расчетное сопротивление материала;
  • момент инерции: глубина опирания перемычки * момент инерции материала * расчетная длина детали / (10 * модуль упругости материала).

Все параметры, необходимые для выполнения расчета следует находить по формулам в определенной последовательности. Данные для некоторых из них можно получить, проанализировав свойства используемых материалов и проектные данные для проема и дома в целом.

Опираясь на эти показатели можно получить итоговый результат, который и покажет все необходимые параметры для обустройства перемычки для проема несущей стенки дома. При соблюдении нормативов здание не будет проседать и будет вполне безопасным для его эксплуатации.

dvervdome.ru

Что такое перемычки над окнами, и зачем они нужны?

Если подойти к какому-нибудь строящемуся дому и взглянуть на прямоугольные проемы для дверей или окон, то можно заметить, что верхнюю его часть составляет особая кладка или протянутая поперек балка. Именно на эту нехитрую конструкцию приходится нагрузка от строительных элементов, идущих выше над ней. Вне зависимости от размера перемычек, они нужны для:

  • придания надежности стеновой конструкции – несущая поверхность становится опорой всего здания, и нельзя допустить, чтобы она обрушилась;
  • создания определенной формы оконной выемки – перемычки могут представлять собой классическую горизонтальную балку, а могут быть выполнены в виде игривой арки;
  • основы под потолок и продолжения обустройства стен.

Расчет площади проема происходит задолго до начала строительных работ. Поменять его габариты или форму в процессе возведения здания хотя и возможно, однако может потребовать значительных изменений в проекте, чтобы равномерно распределить весовую нагрузку строения.

Варианты обустройства перемычек

В зависимости от места установки, различаются виды монтируемых перемычек над окнами.

Как известно железобетонные плиты перекрытия опираются на две стороны.

Опирание перемычек
Правила опирания плит перекрытия

Стена, на которую опирается плита, является несущей. А стена, на которую не опирается плита перекрытия, является самонесущей. Т.е. несет сама себя.

Опирание перемычек
На наружных стенах перемычки еще не смонтированы

Так вот оконные проемы, расположенные в несущих стенах перекрывают усиленными перемычками — 3ПБ. А в самонесущих стенах перемычками 2ПБ. Длина перемычки подбирается равной ширине оконного проема плюс опирание не менее 250 мм с каждой стороны.

размеры перемычек

Железобетон как наиболее популярный материал для перемычек

Железобетонные детали совмещаются друг с другом для создания надежной перемычки.

жб перемычки

Однако для ее изготовления следует знать, что существуют различные размеры железобетонных перемычек, отличающихся по названию:

  • ПБ – изделие в форме бруса шириной обычно не более 250 мм, а длина колеблется от маркировки продукции и может составлять от 1 до почти 6 м;
  • ПП – изделие представляет собой плиточную поверхность, и его ширина уже превышает 250 мм; оно изготавливается путем скрепления нескольких брусьев;
  • ПГ – продукция данной маркировки выпускается в виде балок, имеющих в составе своей конструкции особый желобок, именуемый четверть; ПГ применяют для обустройства надежных примыканий у плит, используемых для перекрытия;
  • ПФ – вариант железобетонного изделия, используемый на фасадной части здания, и «прикрывает» собой ПГ и его выемки.

Некоторые предпочитают изготавливать ж/б самостоятельно, соорудив опалубку, вставив арматурные детали и залив все это бетонной смесью. Однако для создания опоры над оконными проемами рекомендуется использовать перемычки заводского изготовления. На некоторых заводах есть возможность заказа индивидуальных форм под оконный проем.

Что касается минимального опирания перемычек, то оно составляет не менее 250 мм на стену из кирпича, а для обустройства на перегородках – не менее 200 мм.

Металл в качестве материала для укрепления верха оконного проема

облицовка

На деле металлические уголки в качестве перемычки используются при облицовочной кладке или при кладке перегородок толщиной в полкирпича (120 мм). Исходя из этого применяют стальной уголок с шириной полки 120 мм.

Как рассчитывается размер проема?

Размер проема и опирание перемычек рассчитывается в индивидуальном порядке в зависимости от вида используемых для строительства здания материалов, которые могут выдержать лишь определенную нагрузку. Необходимо учитывать:

  1. Вес деталей перемычки, а также собранной целиком конструкции в целом.
  2. Вес будущей стены, возводимой над оконной выемкой.
  3. Как именно будет распределяться вес стенной поверхности над проемом (в случае, если производится летняя кладка, то достаточно использовать в расчетах вес 1/3 верхней части стены; если же зимняя – то приходится учитывать нагрузку, оказываемую всей стеной).
  4. Нагрузку, оказываемую плитами перекрытия, а также балками.

Также существуют следующие формулы для измерения основных параметров будущей перемычки:

  • величина нагрузки = удельный вес используемого материала * значение ширины проема * значение толщины кладки в проеме * высоту стены над перемычкой;
  • прочность = сопротивление основного материала * сопротивление отдельно взятой детали * коэффициент 1,12.

Желательно воспользоваться помощью профессионалов для определения правильного размера проемов, чтобы в процессе будущего строительства не случилось непредвиденных ситуаций вроде обрушения материалов.

www.bazaznaniyst.ru

Исходные данные для расчета можно посмотреть в статье «Как подобрать перемычки в частном доме — примеры расчета».

Проем №7.

Подбираем перемычку для проема шириной 1,0 м в несущей стене толщиной 380 мм с опиранием перекрытия с одной стороны.

Здесь нужно обратить внимание на то, что пакет будет состоять из разных перемычек. Со стороны опирания перекрытия устанавливается несущая перемычка (несущая способность – не менее 800 кг/м, согласно общей части пояснительной записки серии 1.038.1-1). С той стороны, где плита не опирается можно установить перемычку, которая просто выдержит вес кладки.

Еще нужно знать, в каких случаях вообще нужно учитывать нагрузку от перекрытия, покрытия, балок и прочих несущих элементов. Согласно СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»:

Опирание перемычек

Получается, чтобы определить, нужна ли несущая перемычка, надо подсчитать высоту кладки над ней и сравнить эту высоту кладки с расчетным пролетом перемычки. Если высота кладки больше расчетного пролета (при строительстве в летних условиях), то несущая перемычка не нужна. Объяснить это просто: при определенной высоте стене над проемом достаточно собственной несущей способности, помощь перемычки ей тогда не нужна.

Опирание перемычек

Если несущая перемычка нужна, то подсчет нагрузки на нее отличается от подсчета нагрузки на ненесущие перемычки.

Опирание перемычек

Из текста пояснительной записки видно, что помимо собственного веса перемычки нужно учитывать нагрузку от всей высоты кладки (постоянная), от веса перекрытия (постоянная), а также временную нагрузку на перекрытие.

Ширина проема

1,0 м

Толщина стены

0,38 м

Определяем, нужна ли несущая перемычка

Высота кладки над пермычкой (предполагаем высоту несущей перемычки 0,22 м)

3,3-2,1-0,22=0,98 м

Предварительно подбираем несущую перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,17 м)

1,0+2*0,17=1,34 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 3ПБ18-8 (сечение 0,12х0,22 м, масса 119 кг, минимальная глубина опирания 0,17 м, длина 1,81 м, допустимая расчетная полная нагрузка 800 кг/м, расчетный пролет 1,64 м)

Сравниваем расчетный пролет перемычки с высотой кладки над перемычкой

1,64 м > 0,98 м – несущая перемычка нужна

Подбираем несущую перемычку

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,98*1800 + 1,1*119/1,81 = 305 кг/м

Половина пролета перекрытия, с которого приходится нагрузка на перемычку

6/2=3 м

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от собственного веса перекрытия (300 кг/м2), веса полов и перегородок (150 кг/м2) – определяются для каждого случая отдельно, см. статью «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома.»

Здесь 1,1 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке

1,1*3*300+1,3*3*150=1575 кг/м

Расчетная временная нагрузка на перекрытие 150 кг/м2 (назначение помещения – жилое) согласно таблице 5 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Здесь 1,3 – коэффициент надежности по нагрузке.

1,3*3*150=585 кг/м2

 

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

305+1575+585=2465 кг/м > 800 кг/м

Полученная нагрузка значительно больше несущей способности перемычки 3ПБ18-8.

Принимаем следующую по несущей способности перемычку 3ПБ16-37 (сечение 0,12х0,22 м, масса 102 кг, минимальная глубина опирания 0,17 м, длина 1,55 м, допустимая расчетная полная нагрузка 3800 кг/м, расчетный пролет 1,38 м).

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,98*1800 + 1,1*102/1,55 = 305 кг/м

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

305+1575+585=2465 кг/м < 3800 кг/м

Полученная нагрузка меньше несущей способности перемычки 3ПБ16-37, условие соблюдается.

Уточним необходимую длину перемычки, исходя из минимальной глубины опирания

1,0+2*0,17=1,34 м < 1,55 м

Подбираем ненесущую перемычку

Оставшаяся толщина стены, для которой необходима ненесущая перемычка

0,38-0,12=0,26 мм – нам необходимо две брусковые перемычки шириной 0,12 м

Предварительно подбираем перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,1 м)

1,0+2*0,1=1,2 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 2ПБ13-1 (сечение 0,12х0,14 м, масса 54 кг, минимальная глубина опирания 0,1 м, длина 1,29 м, допустимая расчетная нагрузка 150 кг/м, расчетный пролет 1,19 м)

Высота кладки над пермычкой

3,3-2,1-0,14=1,06 м

Высота кладки, нагрузка от которой учитывается (равна 1/3 пролета – при кладке в летних условиях, согласно п. 6.47 СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»)

1,19/3=0,4 м

Расчетная нагрузка на погонный метр одной перемычки с учетом ее собственного веса (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке; 1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,4*1800 + 1,1*54/1,29 = 141 кг/м

Окончательно принимаем

Пакет из одной несущей перемычки 3ПБ16-37 и двух перемычек 2ПБ13-1. Несущую перемычку необходимо установить со стороны опирания плит перекрытия.

Проем №8.

Подбираем перемычку для проема шириной 2,0 м в несущей стене толщиной 380 мм с опиранием перекрытия с одной стороны.

Ширина проема

2,0 м

Толщина стены

0,38 м

Определяем, нужна ли несущая перемычка

Высота кладки над пермычкой (предполагаем высоту несущей перемычки 0,22 м)

3,3-2,1-0,22=0,98 м

Предварительно подбираем несущую перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,23 м)

2,0+2*0,23=2,46 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 5ПБ25-27 (сечение 0,25х0,22 м, масса 338 кг, минимальная глубина опирания 0,23 м, длина 2,46 м, допустимая расчетная полная нагрузка 2800 кг/м, расчетный пролет 2,23 м)

Сравниваем расчетный пролет перемычки с высотой кладки над перемычкой

2,23 м > 0,98 м – несущая перемычка нужна

Подбираем несущую перемычку

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,25*0,98*1800 + 1,1*338/2,46 = 636 кг/м

Половина пролета перекрытия, с которого приходится нагрузка на перемычку

6/2=3 м

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от собственного веса перекрытия (300 кг/м2), веса полов и перегородок (150 кг/м2) – определяются для каждого случая отдельно, см. статью «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома.»

Здесь 1,1 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке

1,1*3*300+1,3*3*150=1575 кг/м

Расчетная временная нагрузка на перекрытие 150 кг/м2 (назначение помещения – жилое) согласно таблице 5 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Здесь 1,3 – коэффициент надежности по нагрузке.

1,3*3*150=585 кг/м2

 

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

636+1575+585=2796 кг/м < 2800 кг/м

(Настоятельно советую: когда неравенство близко к равенству и нет запаса хотя бы в 5%, лучше взять следующую по несущей способности перемычку 5ПБ25-37)

Подбираем ненесущую перемычку

Оставшаяся толщина стены, для которой необходима ненесущая перемычка

0,38-0,25=0,13 мм – нам необходима одна брусковая перемычка шириной 0,12 м

Предварительно подбираем перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,1 м)

2,0+2*0,1=2,2 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 2ПБ22-3 (сечение 0,12х0,14 м, масса 92 кг, минимальная глубина опирания 0,1 м, длина 2,2 м, допустимая расчетная нагрузка 350 кг/м, расчетный пролет 2,1 м)

Высота кладки над пермычкой

3,3-2,1-0,14=1,06 м

Высота кладки, нагрузка от которой учитывается (равна 1/3 пролета – при кладке в летних условиях, согласно п. 6.47 СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»)

2,1/3=0,7 м

Расчетная нагрузка на погонный метр одной перемычки с учетом ее собственного веса (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке; 1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,7*1800 + 1,1*92/2,2 = 212 кг/м < 350 кг/м

Окончательно принимаем

Пакет из одной несущей перемычки 3ПБ25-37 и одной перемычки 2ПБ22-3. Несущую перемычку необходимо установить со стороны опирания плит перекрытия.

Проем №9.

Подбираем перемычку для проема шириной 0,9 м в несущей стене толщиной 250 мм с опиранием перекрытия с одной стороны.

Ширина проема

0,9 м

Толщина стены

0,25 м

Определяем, нужна ли несущая перемычка

Высота кладки над пермычкой (предполагаем высоту несущей перемычки 0,22 м)

3,3-2,1-0,22=0,98 м

Предварительно подбираем несущую перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,17 м)

0,9+2*0,17=1,24 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 3ПБ18-8. Но для проема №7 такая перемычка не прошла по несущей способности, а у нас пролет перекрытия такой же. Поэтому сразу выбираем следующую по несущей споосбности перемычку 3ПБ18-37 (сечение 0,12х0,22 м, масса 119 кг, минимальная глубина опирания 0,2 м, длина 1,81 м, допустимая расчетная полная нагрузка 3800 кг/м, расчетный пролет 1,61 м).

Сравниваем расчетный пролет перемычки с высотой кладки над перемычкой

1,61 м > 0,98 м – несущая перемычка нужна

Уточним необходимую длину перемычки, исходя из минимальной глубины опирания

0,9+2*0,2=1,3 м < 1,81 м

Подбираем несущую перемычку

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,98*1800 + 1,1*119/1,81 = 305 кг/м

Половина пролета перекрытия, с которого приходится нагрузка на перемычку

6/2=3 м

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от собственного веса перекрытия (300 кг/м2), веса полов и перегородок (150 кг/м2) – определяются для каждого случая отдельно, см. статью «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома.»

Здесь 1,1 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке

1,1*3*300+1,3*3*150=1575 кг/м

Расчетная временная нагрузка на перекрытие 150 кг/м2 (назначение помещения – жилое) согласно таблице 5 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Здесь 1,3 – коэффициент надежности по нагрузке.

1,3*3*150=585 кг/м2

 

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

305+1575+585=2465 кг/м < 3800 кг/м

 

Подбираем ненесущую перемычку

Оставшаяся толщина стены, для которой необходима ненесущая перемычка

0,25-0,12=0,13 мм – нам необходима одна брусковая перемычка шириной 0,12 м

Предварительно подбираем перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,1 м)

0,9+2*0,1=1,1 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 2ПБ13-1 (сечение 0,12х0,14 м, масса 54 кг, минимальная глубина опирания 0,1 м, длина 1,29 м, допустимая расчетная нагрузка 150 кг/м, расчетный пролет 1,19 м)

Высота кладки над пермычкой

3,3-2,1-0,14=1,06 м

Высота кладки, нагрузка от которой учитывается (равна 1/3 пролета – при кладке в летних условиях, согласно п. 6.47 СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»)

1,19/3=0,4 м

Расчетная нагрузка на погонный метр одной перемычки с учетом ее собственного веса (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке; 1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,4*1800 + 1,1*54/1,29 = 141 кг/м < 150 кг/м

Окончательно принимаем

Пакет из одной несущей перемычки 3ПБ18-37 и одной перемычки 2ПБ13-1. Несущую перемычку необходимо установить со стороны опирания плит перекрытия.

Проем №10.

Подбираем перемычку для проема шириной 1,2 м в несущей стене толщиной 250 мм с опиранием перекрытия с двух сторон.

Ширина проема

1,2 м

Толщина стены

0,25 м

Определяем, нужна ли несущая перемычка

Высота кладки над пермычкой (предполагаем высоту несущей перемычки 0,22 м)

3,3-2,1-0,22=0,98 м

Предварительно подбираем несущую перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,17 м)

1,2+2*0,17=1,54 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 3ПБ16-37 (сечение 0,12х0,22 м, масса 102 кг, минимальная глубина опирания 0,17 м, длина 1,55 м, допустимая расчетная полная нагрузка 3800 кг/м, расчетный пролет 1,38 м)

Сравниваем расчетный пролет перемычки с высотой кладки над перемычкой

1,38 м > 0,98 м – несущая перемычка нужна

Подбираем несущую перемычку

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,98*1800 + 1,1*102/1,55 = 305 кг/м

Половина пролета перекрытия, с которого приходится нагрузка на перемычку (т.к. толщина одной перемычки 0,12 м, т.е. их будет в пакете две, то на каждую из них будет приходиться нагрузка от одного перекрытия. В нашем случае пролеты равны – перемычки находятся в одинаковых условиях. В другой ситуации проверять нужно по большему пролету.

6/2=3 м

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от собственного веса перекрытия (300 кг/м2), веса полов и перегородок (150 кг/м2) – определяются для каждого случая отдельно, см. статью «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома.»

Здесь 1,1 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке

1,1*3*300+1,3*3*150=1575 кг/м

Расчетная временная нагрузка на перекрытие 150 кг/м2 (назначение помещения – жилое) согласно таблице 5 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Здесь 1,3 – коэффициент надежности по нагрузке.

1,3*3*150=585 кг/м2

 

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

305+1575+585=2465 кг/м < 3800 кг/м

Окончательно принимаем

Пакет из двух несущих перемычек 3ПБ16-37

Проем №11.

Подбираем перемычку для проема шириной 0,9 м в несущей стене толщиной 380 мм с опиранием перекрытия с двух сторон.

В данном случае есть немаловажный нюанс. Этого примера он не коснется, т.к. проем не велик, и можно подобрать две несущие перемычки толщиной 120 мм под каждое перекрытие, но для больших пролетов может возникнуть трудность: когда перемычек толщиной 120 мм просто нет, а есть только 250 мм (250+250 – это уже 500 мм – больше, чем мы можем себе позволить в стене толщиной 380 мм). В такой ситуации можно попытаться подобрать либо плитную перемычку ПП толщиной 380 мм (из выпуска 2 серии 1.038.1-1) или прогоны ПРГ (выпуски 11 и 12 серии 1.225-2).

В этом примере получится пакет из двух несущих перемычек, расположенных по краям стены, и одной ненесущей – посередине.

Ширина проема

0,9 м

Толщина стены

0,38 м

Определяем, нужна ли несущая перемычка

Высота кладки над пермычкой (предполагаем высоту несущей перемычки 0,22 м)

3,3-2,1-0,22=0,98 м

Предварительно подбираем несущую перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,17 м)

0,9+2*0,17=1,24 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 3ПБ13-37 (сечение 0,12х0,22 м, масса 85 кг, минимальная глубина опирания 0,17 м, длина 1,29 м, допустимая расчетная полная нагрузка 3800 кг/м, расчетный пролет 1,12 м)

Сравниваем расчетный пролет перемычки с высотой кладки над перемычкой

1,12 м > 0,98 м – несущая перемычка нужна

Подбираем несущую перемычку

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от кладки с учетом собственного веса перемычки (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;  1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,98*1800 + 1,1*85/1,29 = 305 кг/м

Половина пролета перекрытия, с которого приходится нагрузка на перемычку (т.к. толщина одной перемычки 0,12 м, т.е. их будет в пакете две, то на каждую из них будет приходиться нагрузка от одного перекрытия. Проверку будем проводить по большему пролету.

Первый пролет: 6/2=3 м.

Второй пролет: 4,2/2=2,1 м.

Расчет будем вести по максимальной величине 3 м.

Расчетная постоянная нагрузка на погонный метр несущей перемычки от собственного веса перекрытия (300 кг/м2), веса полов и перегородок (150 кг/м2) – определяются для каждого случая отдельно, см. статью «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома.»

Здесь 1,1 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке

1,1*3*300+1,3*3*150=1575 кг/м

Расчетная временная нагрузка на перекрытие 150 кг/м2 (назначение помещения – жилое) согласно таблице 5 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Здесь 1,3 – коэффициент надежности по нагрузке.

1,3*3*150=585 кг/м2

 

Итого расчетная полная нагрузка на перемычку

305+1575+585=2465 кг/м < 3800 кг/м

Подбираем ненесущую перемычку

Оставшаяся толщина стены, для которой необходима ненесущая перемычка

0,38-2*0,12=0,14 мм – нам необходима одна брусковая перемычка шириной 0,12 м

Предварительно подбираем перемычку (таблицы 1 и 5 серии 1.038.1-1, вып. 1), исходя из размеров проема и минимальной глубины опирания (предполагая ее для начала равной 0,1 м)

0,9+2*0,1=1,1 м – минимальная длина перемычки (предварительно), т.е. нам подходит перемычка 2ПБ13-1 (сечение 0,12х0,14 м, масса 54 кг, минимальная глубина опирания 0,1 м, длина 1,29 м, допустимая расчетная нагрузка 150 кг/м, расчетный пролет 1,19 м)

Высота кладки над пермычкой

3,3-2,1-0,14=1,06 м

Высота кладки, нагрузка от которой учитывается (равна 1/3 пролета – при кладке в летних условиях, согласно п. 6.47 СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»)

1,19/3=0,4 м

Расчетная нагрузка на погонный метр одной перемычки с учетом ее собственного веса (здесь 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке; 1800 кг/м3 – объемный вес кладки)

1,1*0,12*0,4*1800 + 1,1*54/1,29 = 141 кг/м

Окончательно принимаем

Пакет из двух несущих перемычек 3ПБ13-37 и одной перемычки 2ПБ13-1. Несущие перемычки установить по краям стены.

Итак, все перемычки подобраны. Как свести полученные данные в чертеж формата А3 с удобной для заказа спецификацией, можно узнать в статье Как выполнить чертеж перемычек — схему перекрытия оконных и дверных проемов

 

Еще статьи на тему перемычек:

Как подобрать перемычки в кирпичных стенах

Подбираем перемычки в самонесущих кирпичных стенах — примеры расчета.

«Подбираем перемычки в кирпичных перегородках – примеры расчета. Проемы №1-3.»

Устройство металлической перемычки

 

Еще полезные статьи:

«Выбор материала для стен»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость.»

«Как пробить проем в существующей стене.»

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

В этом разделе Вы можете задать вопросы и получить на них ответы. В комментариях к этой статье просьба писать вопросы и замечания только по тексту статьи.

svoydom.net.ua