Какой дом не обходится без перемычек? Правильно — никакой! Поэтому если Вы собираетесь строить дом, то Вам может пригодится данный калькулятор. Ведь благодаря ему Вы можете легко произвести расчет любой металлической перемычки (из уголков, швеллера двутавра, трубы и т.д.), которая в будущем будет удерживать конструкции, находящиеся над дверными и оконными проемами.

Если же Вас интересуют монолитные железобетонные перемычки или перемычки, выполненные непосредственно из уголков, то Вам нужно воспользоваться другими калькуляторами.

Подробнее о калькуляторе. Он способен рассчитать требуемый момент сопротивления (Wтреб) и требуемый момент инерции ( Jтреб), по которым Вы уже подбираете профиль под перемычку.

Для удобства калькулятор имеет 4 режима, в которые заведены наиболее распространенные условия эксплуатации перемычек (типы нагрузок):

  • Тип 1 — перемычка несущей стены с опирающимися на нее плитами перекрытия.

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

Перемычка из уголка для кирпичной стены Перемычка из уголка для кирпичной стены Перемычка из уголка для кирпичной стены Перемычка из уголка для кирпичной стены

Перемычка из уголка для кирпичной стеныКалькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн.

Инструкция к калькулятору

Перед тем, как приступить к расчету внимательно ознакомьтесь с инструкцией во избежания ошибок.

Исходные данные

Тип 1

Длина пролета (L) — расстояние между краями опор над проемом, который перекрывает металлическая перемычка.

Ширина кладки (В) — данная величина зависит от того, какой вариант ваш (см. рисунок):

  • Вариант 1 — перемычка воспринимает нагрузку от всей толщины стены.

  • Вариант 2 — перемычка воспринимает нагрузку от части стены, например, только от облицовочного кирпича.

Материал кладки — здесь Вы выбираете материал, из которого сделана стена. В случае же, если его не нашлось или Вы используете материал с другой плотностью (так как такие материалы, как пенобетон, керамзитобетон, газосиликат в расчете заведены с максимальными плотностями, т.е. самые тяжелые), то можно выбрать плотность материалов из предложенных.

Сокращения:

с. пуст. — силикатный пустотелый.

с. полн. — силикатный полнотелый.

к. пуст. — керамический пустотелый.

к. полн. — керамический полнотелый.

керам. бетон  — керамзитобетон.

Высота кладки (Н) — здесь нужно быть особенно внимательным. Итак, существует 2 случая (см. рисунок):

  • Случай 1 — когда расстояние между проемами по высоте больше, чем пол пролета, т.е. H>L/2, или над проемом никаких проемов больше нет. В этом случае графа «Н» остается пустой или там ставится цифра 0.

  • Случай 2 — расстояние между проемами меньше, чем пол пролета, H<L/2. В этом случае данная высота указывается.

Расчетное сопротивление Ry обычно для расчетов используется 210 МПа. Но если Вы уверены, что Вам поставят профиль из стали именно той марки, которой нужно, то данная величина ставится по схеме:

  • марка стали С255 — Ry = 250 МПа.
  • марка стали С345 — Ry = 340 МПа.

Нагрузка от плит перекрытия (q2) — нагрузка, которая передается от вышележащих плит перекрытия на перемычку (через кладку или непосредственно на нее).

Тип 2

Дальше будет рассказываться только о новых переменных.

Нагрузка от балки перекрытия (Q) — нагрузка, возникающая на опоре балки перекрытия и которая передается на перемычку.

Тип 3

Расстояния (А и С) — расстояния от края опор до место приложения нагрузок от балок.

Результат

Fmax — максимально допустимый прогиб для перемычек по СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011). «Нагрузки и воздействия».


Wтреб и Jтребтребуемые момент сопротивления и момент инерция для профиля, который будет использоваться в качестве металлической перемычки. Подбираются по сортаментам так, чтобы значения W и J профиля были больше, чем Wтреб и Jтреб. Также при подборе профиля следует учитывать его ориентацию в пространстве.

Пример подбора профиля для металлической перемычки.

В качестве перемычки будет использоваться неравнополочный уголок по ГОСТ 8510-86. Получаемые значения по расчету Wтреб = 0,61 см3, Jтреб =1,90 см4. И так как мы подбираем профиль по прогибу, то ориентируемся на Jтреб. Ближайшее большее значение по направлению Х у уголка L32х20х4 с Jx = 1,93 см4, по направлению Y — L40x30x4 с Jy = 2,01 см4.

расположение перемычки

svoydomtoday.ru

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.

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

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.


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


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,

Мр = 1,12 *W *R,

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

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;

Мр = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления по условию прочности:

W = 65/(1,12*21) = 2,76 куб. см.

Момент инерции:

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:

q1 = p * b * h,

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:

q2 = n * P,

где n — количество металлических профилей;

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:

q = 1,1 * Р.

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:

Wтреб = Мmax / Ry = 0,933 куб. см,

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.

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 * l2) / 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 * L4) / (384 * E * Iz), где

E — модуль упругости равен 2 * 1010 кг/кв.м — для стали.

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

Для перемычки из 2 уголков f = (5 * 3167 * 1,54) / (384 * 2 * 1010 * 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.

1pokirpichy.ru

Заводские решения

Технология применения перемычек в частном домостроительстве имеет несколько принципиальных отличий от монтажа, принятого в современном и массовом строительстве с использованием ячеистых газобетонов. В настоящее время используется несколько видов перемычек, которые отличаются конструктивными особенностями и правилами применения.

Готовый вариант армированной газосиликатной перемычки по ГОСТ

Перемычка из уголка для кирпичной стеныГотовые заводские газосиликатные (газобетонные) перемычки являются обычными балками из газобетона с прямоугольным сечением и внутренним каркасом в виде арматуры, покрытой специальным антикоррозионным составом.

Стрелки на элементе указывают правильное направление выполнения монтажа.В тоже время это решение является самым дорогим по стоимости.

Основными преимуществами являются:

  • правильно армированные газобетоны не растрескиваются, не «плывут» и не разрушаются в процессе длительной эксплуатации;
  • газобетонные перемычки относятся к высокопрочным конструкциям с малым весом, не оказывающим дополнительной нагрузки на возведенные стены и фундаментное основание;
  • ячеистая структура газобетонной перемычки идентична структуре строительных блоков, поэтому не вызывает снижения показателей тепловой эффективности, и в результате не потребуется выполнять дополнительное утепление.

Основные размеры газосиликатных перемычек:

  • Высота — 124 мм;
  • Ширина — 115 мм, 150 мм, 175 мм;
  • Длина — 1300-3000 мм.

Уточняйте на сайте производителей.

Конструкция из U-блоков

Перемычка из уголка для кирпичной стеныНаиболее популярным вариантом является обустройство сборно-заливных перемычек над окнами в стенках из ячеистого газобетона с несъемной опалубкой на основе U-образных элементов.

В приведенной по ссылке статье представлена информация о выпускаемых размерах этих элементов и о способе самостоятельного изготовления.

U-образные перемычки являются сборными элементами. Они легко пилятся под необходимую длину с помощью ножовки по газобетону. В борозды изделий закладывается сварная арматурная каркасная конструкция, после чего монтаж производится над оконным или дверным проемом посредством деревянной опалубки. Железобетонные элементы изготавливаются с применением тяжелых смесей на основе бетонов и арматурных прутов.

Железобетонные перемычки

Перемычка из уголка для кирпичной стеныЭти заводские изделия представляют собой балки из бетона с арматурой внутри.

По теплопроводности бетон заметно уступает газосиликату.

Если планируется утепление стен дома минеральной ватой, то эти балки использовать можно.

Но для стен без утеплителя железобетон будет являться мостиком холода.

В этом случае перемычки из газобетона, предложенные в первом варианте, смотрятся лучше.

Глубина опирания и максимальная длина проема

В зависимости от конструкционных особенностей может варьироваться как технология монтажа, глубина опирания перемычек на газобетонные блоки, так и основные правила эксплуатации.

Тип перемычки Длина проёма максимальная Опирание на кладку Конструктивные особенности
Армированная несущая конструкция газобетонная 174 см 25 см Не нуждается в дополнительном утеплении
Несущая конструкция из железобетона с применением несъёмной опалубки в виде U-образных блоков 300 см 25 см Не нуждается в дополнительном утеплении
Монолитная железобетонная конструкция несущего типа В соответствии с длиной балки 35 см Нуждается в дополнительном утеплении
Выполнение армированием 120 см Введение арматуры за проём на 0,5 м Желательно осуществлять рядовое армирование над проёмами
Монолитная не несущая конструкция из железобетона 200 см 35 см Нуждается в дополнительном утеплении
Конструкция не несущего типа на основе металлических уголков 120 см 20 см Нуждается в заглублении в кладку

Способы монтажа

Рассмотрим, как сделать перемычку над окном, подробнее.

Устройство с помощью U-блоков

Конструкция предназначается для работы с перекрытиями, ширина которых не превышает три метра. Применение облегченных элементов позволяет исключить привлечение строительного крана и других видов специальной техники.
Фото 6
Армирование осуществляется рифлеными металлическими прутами, имеющими класс прочности А400-500 при диаметре в 10-16 мм (что определяется расчетом):

  • при параметрах ширины лотка меньше 120 мм рекомендуется применять двухстержневое армирование;
  • при параметрах ширины лотка больше 150 мм рекомендуется применять четыре арматурных стержня, которые соединяются с помощью вязальной проволоки арматурными прутами с шагом в 40-50 мм для получения пространственной надежной решетки.

Опорная зона крайних блоков должна составлять 25 см. Для склеивания торцов блоков используется стандартный монтажный клей для ячеистых газобетонов. О его выборе и расходе узнайте из этой статьи.

Можно обойтись без специальных лотков U-образной формы и соорудить опалубку по месту из досок и (или) перегородочных газобетонных блоков. Далее проармировать и залить бетоном. Разнообразные способы рассмотрены в статье про изготовление армопояса. Здесь конструкция схожа.

Устройство армированных перемычек

Такой вариант надежен благодаря объемному стальному каркасу внутри изделия и является наилучшей основой для выполнения финишного декорирования.
Перемычка из уголка для кирпичной стены
Размеры подбираются в соответствии с длиной пролёта и шириной стеновых блоков. Такой элемент используется в качестве балки на один пролет и монтируется в соответствии со следующими рекомендациями:

  • подъём детали на необходимую высоту и установка стрелкой вверх с соблюдением опорной глубины в 30 см;
  • при необходимости допускается применение в одном проеме пары перемычек, но устройство основания оконного проема выполняется исключительно монолитным изделием;
  • на участках опоры все элементы необходимо скреплять специальными склеивающими растворами, а вторая деталь монтируется вплотную к уже установленной оконной перемычке при помощи резиновой киянки.

Поверхность при необходимости выравнивается рубанком. Дальнейшие работы осуществляются только после полного просыхания клеящей смеси.

Устройство на уголках или арматурных стержнях

Вариант, широко используемый при возведении домов из ячеистых бетонов. Но профессионалы такой монтаж не одобряют и называют словом «колхоз». Если вы всё же решитесь поколхозить, то применяйте такую конструкцию на узких окнах шириной до 120 см в одноэтажных постройках. И уголки берите помощнее, например, с сечением 75х75х6 мм.

Городить перемычку из уголков на широком окне, как здесь, я бы не рекомендовал.
Перемычка из уголка для кирпичной стены
Такая конструкция представляет собой применение металлических уголков, устанавливаемых с опорной глубиной в 30 см. Монтажные работы осуществляются с учётом следующих требований и правил:

  • стальные уголки требуется подвергнуть окрашиванию со всех сторон специальными составами против коррозийных изменений;
  • минимальная опорная длина устанавливаемого металлического уголка на кладку стен не должна быть меньше 20 см;
  • уголки скрепляются между собой при помощи стальной ленты, сваркой или посредством стандартной проволочной стяжки;
  • металлические элементы требуется утапливать в газобетон, что не позволит уголкам выступать над стеновой поверхностью.

Вот ещё вариант:
Перемычка из уголка для кирпичной стеныА вот вариант с применением арматуры:
Перемычка из уголка для кирпичной стены

Советы и рекомендации

Важно помнить, что если длина проема не превышает 1,2 метра, а высота менее двух третей от ширины, то наиболее удобным вариантом устройства станет перемычка из стандартных блоков без применения дополнительных крепежей. Блоки нужно укладывать с использованием съёмной временной опалубки и специального клея для ячеистых газобетонов. Боковые элементы в этом случае заглубляются в стену минимум на 115 мм.

Дополнительным усилением может стать армирование расположенных над проёмом рядов. Оптимальное сечение используемой арматуры составляет примерно 6-8 мм. Концевая часть заводится за границы проема на 0,5 м с двух сторон кладки. Концам нужно придать Г-образную форму и анкеровать их в кладку газобетонных блоков.

izbloka.com

Железобетонные сборные перемычки

Сборные железобетонные перемычки достаточно распространены в каменных домах, так как здесь наименьшие трудозатраты и сроки устройства таких перемычек. На рынке имеются предложения перемычек разных размеров и сечений. С учётом разнообразия материалов кладки стен это делает сборные железобетонные перемычки привлекательным вариантом. Однако сборные перемычки накладывают ограничения в фантазии форм проёмов: они могут быть только прямолинейными.

Железобетонные сборные перемычки подразделяются на типы:

  • ПБ — брусковые (ширина перемычки 120 и 250 мм);
  • ПП — плитные (ширина перемычки более 250 мм);
  • ПГ— балочные.

В практике малоэтажного частного домостроения чаще всего применяют брусковые перемычки; плитные и балочные пользуются небольшим спросом. Частично это связано со значительной массой этих перемычек, частично — с ограниченным рынком сбыта.

Перемычка из уголка для кирпичной стеныВиды железобетонных сборных перемычек: а — брусковая ПБ; б — плитная ПП; в — балочная, с четвертью; 1 — брусковая ненесущая ПБ; 2 — брусковая несущая ПБ;3- плитная ПП; 4 — балочная, с четвертью ПГ; 5 — плита перекрытия, опирающаяся на стену; 6 — плита перекрытия, примыкающая к стене.

Брусковые перемычки подбираются под унифицированную нагрузку:

  • ненесущие — 100, 200, 300, 400 и 800 кН/м (кгс/м); эта нагрузка складывается из массы кладки над перемычкой и массы конструкции крыши, а также зависит от ширины проёма;
  • несущие — под нагрузку 2000, 2700, 3700 и 5200 кН/м; к выше перечисленной нагрузке прибавляется нагрузка от перекрытия, в том числе временная.

Запомните, пожалуйста. Усиления перемычки нельзя добиться, если одну перемычку положить на другую — они не будут работать как единое целое, и, следовательно, несущая способность этих двух перемычек всё равно будет меньше, чем одной перемычки, высота сечения которой равна обшей высоте этих двух перемычек.

Параметры перемычек тоже унифицированы: ширина — 120 и 250 мм, высота 65, 90, 140 мм (как правило, это ненесущие перемычки), 220 и 290 мм (несущие), длина — от 1030 до 3890 мм с градацией 260 и 130 мм, далее — длина перемычек 4410, 4800 и 5960 мм. Как видно, параметры длин перемычек хорошо согласуются с размерами кирпича. Некоторые брусковые перемычки приведены в таблице.

Маркировка ДхВ при ширине перемычки 120 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 120 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 250 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 250 мм
ПБ-10-1 1030×65/90/140 ПБ-26-4 2590×140/190 ПБ-44-8 4410×290 ПБ-31-27 3110×220
ПБ-13-1 1290×65/90/140 ПБ-29-4 2850×140/190 ПБ-60-8 5960×290 ПБ-27-37 2720×190/220
ПБ-16-2 1550×90/140 ПБ-21-8 2070×190/220 ПБ-34-20 3370×220 ПБ-13-37 1290×190/220
ПБ-17-2 1680×90/140 ПБ-25-8  2460×190/220 ПБ-36-20 3630×220 ПБ-18-37 1810×190/220
ПБ-25-3 2460×90/140 ПБ-30-8 2980×190/220 ПБ-18-27 1810×190/220 ПБ-35-37 3500×290
ПБ-19-3 1940×90/140 ПБ-39-8  3890×220 ПБ-27-27 2720×190/220 ПБ-60-52 5950×585

Длину перемычки выбирают из условия опирания их на стены: ненесущие перемычки заходят в стены не менее чем на 120 мм, а несущие — не менее чем на 150…200 мм. Если стены выполнены из кирпича, то несущую перемычку выбирают из расчёта опирания на 250 мм (на длину кирпича), чтобы не было сбивки кладки.

Брусковые перемычки используют как в кирпичных и из керамического камня стенах, так и в мелкоблочных домах.

Если район строительства находится в тёплой климатической зоне или стена утеплена так, что утеплитель закрывает перемычки, то в устройстве перемычек никаких мер не принимают, укладывая их сплошной лентой. В холодных районах, во избежание образования мостиков холода, который будет проникать через сплошной ряд перемычек, нужно принимать меры. Дело вот в чём. Мы помним, что у железобетона, по сравнению с кирпичом, коэффициент теплопроводности значительно выше. Поэтому, даже если по теплотехническим характеристикам достаточно сплошной кладки кирпича, то для железобетонных перемычек тем же общим сечением теплозащиты может не хватить — возникает мостик холода. То же касается и стен, которые выложены из ячеистых бетонов и керамического камня.

Чтобы этого не произошло, между железобетонными перемычками устраивают терморазъёмы, заменяя одну из перемычек на утеплитель. Несущая способность перемычек при этом не страдает — железобетон обладает достаточно высокой прочностью. На рисунке показана стена из поризованного керамического камня, толщина которой удовлетворяет теплозащитным требованиям. Однако в месте опирания плиты перекрытия теплотехнические характеристики ухудшены, поэтому здесь проложен утеплитель. В ленте перемычек также укладывается слой утеплителя.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Такая же ситуация возможна и в стенах из ячеистых блоков — здесь тоже может понадобиться утеплитель. При этом утеплитель может быть уложен вразбежку. Обратите внимание, что в местах опирания плиты проложен негорючий утеплитель — противопожарная рассечка.

Утеплитель в терморазъёмах закладывают непосредственно перед установкой оконных блоков, и так как он хорошо держится за счёт сил трения, его можно ничем не поддерживать.

С внешней стороны наружной стены оконный блок желательно защищать от внешних атмосферных воздействий: промерзания и продувания. С этой целью проём устраивают «с четвертью»: наружную перемычку укладывают на 65 мм ниже остальных. Этот параметр выбран не случайно: высота кирпичного ряда составляет 65 мм, т.е. четверть кирпича, отсюда и название — «проём с четвертью». Для создания четверти и удобства раскладывания блоков над проёмом может быть положена перемычка с большим сечением, чем ненесущая. При этом название «четверть» остаётся, но размер может быть больше 65 мм.

Если четверть образуется за счёт утеплителя, то его нависающая часть поддерживается металлическим элементом, как правило, уголком.

Четверть устраивается не только в верхней части проёма, но и снаружи его боковой части. На рисунке показан горизонтальный разрез проёма, на котором видно, как кирпичная кладка формирует четверть. Более детально конструкция приведена на рисунке (материал несущей части стены показан условно). Здесь также показано, как производится соединение несущего и отделочного слоёв с помощью стальных сеток или закладных петель.

Плитные перемычки способны выдержать большую нагрузку, чем брусковые, и, следовательно, их чаще используют в несущих стенах. Плитные перемычки выпускают меньшей длины, чем брусковые — наибольшая длина 3 м.

Маркировка ДхВ при ширине перемычки 380 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 380 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 510 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 510 мм
ПП-12-3 1160×65/90 ПП-21-6 2070×140/190 ПП-14-3 1420×190/220 ПП-17-6 1680×90/140
ПП-14-4 1420×140/90 ПП-23-7 2330×140/190 ПП-12-4 1160×65/90 ПП-23-10 2330×140/190
ПП-18-5 1810×140/190 ПП-25-8 2460×140/190 ПП-14-5 1420×90/140 ПП-30-13  2980×220

Перемычка из уголка для кирпичной стены

План оконного проёма с четвертями: а — кирпичная кладка с четвертями неутёпленной стены; б- расположение оконного блока в проёме; в — формирование четверти в утеплённой стене, отделанной кирпичом; г — узел проёма с показом соединения слоев с помощью сеток; д — то же, с помощью петель; 1 — четверть; 2 — оконный блок; 3 — несущая часть стены (железобетон, кирпич, блоки); 4 — клеевой состав для приклеивания плит теплоизоляции; 5 — утеплитель пенополистирол; 6 — рихтовочный зазор (засыпка из песка); 7— защитно-декоративная кладка; 8— противопожарная рассечка из минераловатных плит; 9- дюбель; 10— пена строительная; II — внутренняя штукатурка; 12- дюбель; 13 — гвоздь d=6 мм через деревянную прокладку с шагом 600 мм, но не менее 2 шт. на проём; 14 — закладная сетка; 15 — стержни арматуры d=6 мм; 16 — вязальная проволока; 17- закладная петля

Балочные перемычки играют роль балки, поэтому их целесообразно применять в каркасной конструктивной системе. Если их применять в стеновой системе, то, понятно, их закладывают в несущую стену. Самая короткая перемычка — 1,5 м, самая длинная -6м (округлённо). Некоторые из балочных перемычек приведены в таблице.

Маркировка ДхВ при ширине перемычки 250 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 250 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 380 мм Маркировка ДхВ при ширине перемычки 380 мм
ПГ-44-8 4410×290 ПГ-39-31 3890×440  ПГ-35-17 3500×290 ПГ-35-37 3500×290
ПГ-48-8 4800×290 ПГ-48-31 4800×440 ПГ-60-31 5960×440 ПГ-44-40 4410×440

Как уже говорилось, в малоэтажном строительстве редко применяются плитные и балочные перемычки. На то много причин разного свойства. Во-первых, рынок сбыта их не так распространён, как брусковых перемычек. Во-вторых, масса плитных и балочных перемычек велика и требует для доставки и монтажа соответствующей техники, которая не всегда доступна заказчику по цене и возможности размещения её на строительной площадке. В-третьих, такие перемычки не позволяют сделать терморазъёмы, если это нужно по климатическим условиям. Однако если стены имеют слоистую структуру, в которой предусмотрен наружный утеплитель, то эта причина не является препятствием к их применению.

Железобетонные монолитные перемычки

То, что возводится в сборной технологии, можно создать и в монолите.

В монолитном варианте нужна опалубка, которую можно соорудить из подсобных материалов — подойдут доски, фанера или другой формообразующий материал. Рассчитывается высота перемычки (примерно 1/10…1/12 от проёма) и её армирование. Чаще всего используют стержни арматуры диаметром 10…12 мм. Арматура заводится в кладку простенков примерно на 30 диаметров, т.е. если диаметр арматуры равен 10 мм, то закладка в стену должна быть 300 мм. Снизу арматуру защищают слоем бетона.

В зависимости от способа отделки фасада, перемычка делается либо заподлицо, т.е. в одной плоскости с внешней гранью наружной стены, либо смещается внутрь толщи стены.

Если необходим проём с четвертью, он устраивается аналогично сборному варианту.

В соответствующей климатической зоне устраиваются терморазъёмы, ширина которых зависит от требований теплозащиты. Терморазъём располагается от внешней грани стены примерно на треть её толщины.

Устройство перемычек с жёсткой арматурой позволяет значительно расширить оконный проём — до трёх метров и больше. Это особо прочные монолитные перемычки, способные держать значительную нагрузку и, стало быть, годятся для устройства больших световых проёмов. Используются уголки, швеллеры, двутавры. Высота профиля принимается в пределах 1/10… 1/15 от ширины проёма. Так, для трёхметрового проёма годится двутавр № 20. В этом случае нагрузка ложится на простенки, которые либо должны быть усилены, либо заменены на колонны. В целях повышения огнестойкости арматура обетонируется.

Перемычка из уголка для кирпичной стены
Устройство монолитных железобетонных перемычек над оконным проёмом: а — вид оконного проёма; б — перемычка с гибкой арматурой с четвертью; в — перемычка с гибкой арматурой без четверти с терморазъёмом; г — перемычка с жёсткой арматурой; 1 — гибкая арматура d = 10..Л2 мм; 2 — стена из керамического камня; 3 — стена из ячеистых блоков; 4- терморазъём; 5- стена из кирпича; б — жёсткая арматура.

Интересно решение монолитной перемычки, устроенной в теле стены, что возможно при возведение стен из материала с хорошими теплозащитными свойствами, например из газобетонных блоков.

На рисунке приведено три примера полных решений оконных проёмов при устройстве монолитных железобетонных перемычек: показана не только верхняя перемычечная часть, но и нижняя, подоконная. В первом примере стена отделана кирпичом, во втором и третьем — тонкослойной штукатуркой по сетке. Проёмы устроены с четвертью. Несущая часть стены показана условно — это может быть любой материал. В третьем примере откос утеплён, для оформления четверти используется угловой элемент с капельником.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Примеры решений оконных проёмов в утепляемых стенах с устройством монолитных железобетонных перемычек: а — стена отделана кирпичом, откос не утеплён; б — стена отделана штукатуркой; в — то же, откос утеплён; 1 — зашитно-декоративная кладка; 2 — дюбель; 3 — закладная сетка; 4 — рихтовочный зазор (засыпка песком); 5- противопожарная рассечки из минераловатных плит; 6 — уголок-перемычка с опиранием на боковую кладку проема не менее чем на 120 мм; 7— наружная штукатурка; 8 — сварная оцинкованная металлическая сетка; 9- мастика; 10 — утеплитель пенополистирол; 11 — клеевой состав для приклеивания плит теплоизоляции; 12 — несущая часть стены; 13 — железобетонная монолитная перемычка; 14 — пена строительная; 15 — дюбель; 16- внутренняя штукатурка; 17-декоративная штукатурка по сетке; 18— сетка стеклянная или стеклотканевая; 19 — дюбель из полиамида или полиэтилена; 20 — опорный профиль; 21 — слив; 22 — анкер; 23 — подкладочный профиль; 24 — цементный раствор или пена строительная; 25 — подоконная доска; 26 — угловой элемент с капельником; 27- армирующий слой с утопленной в него сеткой; 28 — уплотнительная лента

Обратите внимание, что в месте оконного проёма проложен негорючий утеплитель (минеральная вата) — противопожарная рассечка.

Сборные перемычки из ячеистых бетонов

В сборной технологии для перемычек могут быть применены ячеистые бетоны. Заводы выпускают армированные ячеистобетонные перемычки, в том числе и арочные. Конечно, разумно применять сборные перемычки из ячеистого бетона в зданиях, несущий остов которых возведён из того же материала; это показано на рисунке.

Перемычка имеет высоту 125 мм, а глубина её опоры на стену с каждой стороны должна составлять не менее 200…250 мм. Чтобы не было сбивки кладки, в линейке блоков предусмотрены доборные элементы.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Устройство оконного проёма с применением сборной перемычки из газобетона в стенах из газобетонных блоков: а — фрагмент проёма; б — общий вид проёма; в — сечение по проёму; 1 — перемычки; 2 — основной газобетонный блок; 3 — внешняя штукатурка; 4 — шов из цементно-песчаного раствора армированный; 5 — минеральная вата; 6 — доборный газобетонный блок; 7— сборно-монолитное перекрытие; 8-клеевой шов 1…3 мм; 9— вертикальный шов, заполненный раствором

Стены из ячеистых блоков могут иметь разную толщину и отделку, поэтому для каждого варианта разработаны конструктивные решения проёмов: ширина перемычки подбирается в соответствии с толщиной стены. Так, на рисунке, узел 1 показаны примеры устройства оконных проёмов для стен толщиной 400 и 500 мм, отделанных штукатуркой (на чертеже штукатурка не показана). Из рисунка видно, что необходимая суммарная ширина перемычек обеспечивается не только за счёт ширины перемычек, но и с помощью вертикальных швов между ними.

Понятно, что терморазъёмы в перемычечном ряду не требуются, так как теплотехнические характеристики армированных перемычек из ячеистых бетонов практические такие же, что и у блоков.

Кирпичные и армокирпичные перемычки

За отсутствием возможности использовать железобетонные (сборные или монолитные) перемычки или по каким-либо другим соображениям, перемычка может быть выполнена из кирпича.

Кирпичные перемычки

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Устройство кирпичной перемычки: а — обычная перемычка; б — клинчатая перемычка;1 — опалубка — доска или фанера;2 — доски, поддерживающие опалубка

Форма кирпичных перемычек может быть прямолинейная или криволинейная.

Для устройства прямоугольного проёма кирпичи в горизонтальной кладке укладываются на опалубку.

Помните, пожалуйста. Летом раствор набирает прочность дней 7… 10, а при температуре ниже плюс 6 °С процессы твердения цементного камня практически останавливаются.

Кирпичи, связанные раствором, хорошо будут держать вышележащую кладку, но только в ненесущей стене. В изготовлении перемычки таким способом имеются ограничения по ширине оконного проёма — она не должна быть более 0,8… 1,0 м.

Лучше дело обстоит, когда кирпичи в перемычке укладываются определённым образом. Если перемычка выкладывается из обычных кирпичей, то клинчатая форма создаётся вертикальными швами кладки, раскрывающимися по высоте. Такая перемычка не только служит украшением фасада дома, но и более предпочтительна в конструктивном плане: она может выдержать большую нагрузку. Объясняется это тем, что швы получаются не вертикальные, а наклонные, что препятствует сдвигу кирпичей по вертикали.

Кирпичи клинчатой перемычки, как и в первом варианте, укладываются на опалубку. Возможная схема сооружения опалубки показана на этом же рисунке (здесь дана небольшая кривизна перемычки, но сути это не меняет). Проём с клинчатой прямолинейной перемычкой может быть больше — до 1,2…1,4 м. Причём высота слоя перемычки для ширины проёма до 0,8… 1,0 м — один кирпич (250 мм), для ширины проёма до 1,2 м — полтора кирпича (380 мм).

В наиболее выгодном положении находится криволинейная кирпичная перемычка. Убедительным доказательством этого обстоятельства является тот факт, что циркульные кирпичные перемычки способны перекрывать проёмы шириной до 3…5 м. Объясняется это особенностям работы кирпича. Кирпичная кладка хорошо работает на сжатие и плохо — на растяжение, примерно в 10 раз. А в криволинейной клинчатой перемычке, как, впрочем, и в прямолинейной клинчатой, все кирпичи работают на сжатие; однако чем положе арка, тем меньший проём она может держать.

Пример арочной сегментной перемычки показан на рисунке. Это тоже клинчатая перемычка, получаемая за счёт раскрытия швов. Стрела подъёма / составляет 1/6… 1/10 от ширины проёма. Высота перемычки для ширины проёма до 1,2 м — один кирпич, для ширины проёма до 1,5 м — полтора кирпича. При обычной нагрузке ширина проёма может доходить до 1,6 м.

Перемычка из уголка для кирпичной стены
Выкладывание криволинейных арок, в том числе циркульных и коробовых, требуют высокого профессионального мастерства, которое должно проявляться уже на стадии изготовления кружала — приспособления, с помощью которого создаётся кривая образующая арки. Возможные способы изготовления кружала показаны на рисунке.

Если кривизна проёма небольшая, то её можно выпилить из широкой доски. Доски укладывают с внутренней и внешней сторон проёма. На подготовленные таким образом доски крепится фанера, по которой производится кладка.

При подъёмистых арочных проёмах отрезки досок сколачиваются по приближённой кривой, затем концы досок отпиливаются, и на них также крепится фанера.

Армокирпичные перемычки

Прямоугольные проёмы с кирпичной перемычкой можно расширить, если под кладку над проёмом заложить арматуру. Это рядовые перемычки. Берут арматуру диаметром 6… 10 мм или полосовую сталь, укладывают её над проёмом по опалубке по одному-двум стержням на полкирпича сечения стены. Концы арматуры заводят в простенки на 300…500 мм. Потом заливают цементным раствором с толщиной слоя 30…40 мм, который защищает арматуру от коррозии.

Перемычка из уголка для кирпичной стены
Схемы устройства кружал для выкладывания криволинейных кирпичных арок: а — для пологих сегментных арок, у которых стрела подъема/менее 200 мм; б — заготовка из сбитых досок для подъемистых арок; в — отпиливание концов досок для формирования кривой линии кружала; 1 — тонкая фанера, которой можно придать гнутую форму; 2 — доски; 3 — доски с отпиленными концами.

Перемычка из уголка для кирпичной стены

Устройство рядовой перемычки: а — в ненесущей стене; б— в несущей стене; 1 — цементный раствор; 2- арматура d = 6… 10 мм (или полосовая сталь); 3 — рядовая перемычка; 4 — брусковая несущая перемычка.

Рядовая перемычка практически не видна на фасаде, поэтому к её помощи прибегают, если не хотят выкладывать клинчатую перемычку. Однако рядовые перемычки не могут держать нагрузку от перекрытия, поэтому их укладывают в ненесущей стене шириной проёма до 1,2 м ив перегородках. Если дело доходит до несущей стены, то рядовые перемычки монтируют только под внешний слой кирпича, чтобы их не видно было на фасаде, а несущую часть стены опирают на сборные или монолитные железобетонные перемычки.

Существует ещё один способ армирования кирпичной кладки прямоугольной перемычки. Чтобы понять суть, посмотрим на схему, показанную на рисунке. Существует такое понятие как свод обрушения — это объём кладки над проёмом, который может обрушиться в случае превышения её несущей способности. Ориенти ровочно высоту свода обрушения можно определить двумя лучами, выходящими под углом 45° из крайних точек проёма. Если этот участок поддержать вертикальной арматурой, то обрушения не произойдёт. Такой способ получил название способа подвеса.

Перемычка из уголка для кирпичной стены
Армирование кирпичной перемычки: а — один свод обрушения; б — два свода обрушения; 1 — форма свода обрушения; 2- приближенная форма свода обрушения; 3 — скрутка; 4 — арматура из отожжённой проволоки d = 6…8 мм; 5 — арматурные стержни d = 6… 10 мм; 6 — загнутый конец арматурного стержня; 7- отрезок арматуры.

Технология подвешивания такова. По опалубке выкладывается кирпичная кладка высотой чуть выше свода обрушения. Так, для проёма шириной 1 м высота свода обрушения составит примерно 0,5 м. По верху этой кладки укладываются арматурные стержни диаметром 6… 10 мм, которые защемляются убежной штрабой в простенки не менее чем на 500 мм. После того, как раствор наберёт прочность, в месте подвеса в кладке делается вертикальное отверстие (перфоратором), в которое закладывается подвес — вертикальная арматура диаметром 6…8 мм из отожжённой проволоки (проволока кладётся в огонь и нагревается до красноты, затем остужается на воздухе; после этих действий проволока делается пластичной). Подвес закрепляется снизу петлёй с упором из куска арматуры, а вверху натягивается на горизонтальную арматуру с помощью скрутки. Подвес можно сверху натянуть с помощью домкрата, а затем приварить к горизонтальной арматуре.

Чтобы уменьшить высоту армирования, нужно уменьшить высоту свода обрушения. Для этого проём разбивается на несколько участков, для каждого из которых строится свой свод обрушения, затем каждый участок армируется описанным способом.

Такой способ может быть применён для устройства перемычки как в ненесущей, так и в несущей стене. Однако в несущей стене дело обстоит сложнее — в устройстве перемычки нужно учитывать нагрузку от перекрытия.

Перемычки из стального проката

Альтернативой сборных железобетонных перемычек являются перемычки из стального проката. Они позволяют перекрывать проёмы шириной от 2 до 5 метров, могут быть заложены в несущую и в ненесущую стену. При этом материал стен — любой мелкоразмерный: кирпич, мелкие блоки, керамический камень. Перемычки из стального проката не тяжёлые, их можно доставить на стройку без привлечения подъёмно-транспортных механизмов, в отличие от железобетонных изделий. Также к достоинствам перемычек из стального проката можно отнести и то, что длина их может быть любая, а, следовательно, легко решается вопрос с проёмами нестандартной ширины. Кроме того, такие перемычки подбираются под любое сечение кладки стены.

Перемычка из уголка для кирпичной стены
Схемы устройства перемычек из стального проката: 1 — кирпичная кладка; 2- уголки.

В качестве перемычек наиболее удобны уголки. Например, уголки № 10-12 годятся для 1,5-метрового проёма. Ориентируясь на идею, показанную на рисунке, совсем несложно разработать конструктивные решения под другие сечения или материалы стен.

Перемычки из стального проката долговечны, но долговечность их ниже железобетонных перемычек. Ещё вопрос — при нарушении технологии укладки стальных перемычек могут образовываться мостики холода, так как коэффициент теплопроводности стали достаточно высок.

www.uniexo.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