Как подобрать перемычки для кирпичных стен
РАСЧЕТ И ПОДБОР ПЕРЕМЫЧЕК ДЛЯ ПРОЕМОВ В СТЕНАХ ИЗ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Цель занятия: закрепить теоретический материал, научиться подбирать перемычки над оконными и дверными проемами к кирпичной кладке.
Содержание занятия: на миллиметровой бумаге формата A4 в масштабе 1:100 выполнить схему плана к ведомости перемычек согласно заданным вариантам, заполнить ведомость перемычек по форме 1 и спецификацию сборных железобетонных элементов (приложение А).
Исходные данные: схемы планов этажей (по материалам практической работы №1). Типы перемычек даны в приложении Б.
Порядок проведения занятия:
1) Прежде, чем приступить к подбору перемычек надо выполнить схемы планов этажей к ведомости перемычек. Пример плана показан на рисунке 6.1.
Для этого схематично вычерчиваем план этажа дома с обозначением проемов, соблюдая масштаб. Пример схемы дан на рисунке 6.2.
2) Присвоить каждому проему позицию (марку), которую назначают в соответствии с шириной проема и статической функцией стены – несущей, самонесущей или ненесущей. Пример дан на рисунке 6.3.
3) Определить величину проема: (ширину и толщину).
4) Выполнить подбор сечений перемычек, комбинируя их из нескольких брусковых или сочетания брусковых и балочных. В несущих стенах «несущие» перемычки ставить в местах опирания плиты (балки), остальную ширину стен добирать «ненесущими» перемычками. Пример дан на рисунке 6.4.
Схемы сечений вычерчиваются в таблице форма 2.1 ГОСТ 21.501—93.
Рисунок 6.1 План 1-го этажа
Рисунок 6.2 Схема плана 1 этажа
Рисунок 6.3. Маркировка проемов
Рисунок 6.4 Схема установки перемычек над проемами в наружных несущих кирпичных стенах.
Для удобства работы вести для себя подсчет необходимой длины перемычек рядом с ведомостью. Для этого к ширине проема прибавляем значение минимального опирания перемычек на стену: «ненесущая» перемычка + 240 мм (по 120 мм с каждой стороны), «несущая» перемычка + 500 мм (по 250 мм с каждой стороны). Марки перемычек указываются на схеме сечения позициями. «Ненесущая» перемычка воспринимает только вес кладки и «несущая» перемычка воспринимает вес кладки и опирающегося на нее перекрытия.
5) Подобрать «несущие» и «ненесущие» перемычки по приложению Б.
6) В несущих, самонесущих стенах и перегородках применять только «ненесущие» перемычки.
7) Если необходима четверть, наружную ж/б перемычку опустить на величину четверти, равную 65 мм.
8) Выбранные марки перемычек указываются в спецификации сборных элементов перемычек (Приложение А)
Пример подбора перемычек в здании с кирпичными стенами
I этап. По плану рисунок 6.5 определить несущие и ненесущие стены
По оси 1- оконный проем – 910 мм (несущая стена толщиной 510 мм).
На плане здания имеется два оконных проема одинаковой величины, поэтому у них будет одинаковая маркировка перемычки.
Все проемы имеют разную ширину, значит, на маркировочной схеме должно быть четыре разновидности перемычек: ПР-1; ПР-2; ПР-3 и ПР-4.
Рисунок 6.5 План 1 этажа
II этап. Вычертить схему плана 1 этажа (рисунок 6.6), с обозначением позиций проемов. В задании это будет выглядеть так:
Рисунок 6.6 Схема плана 1 этажа с маркировкой проемов
III этап. Подобрать «несущие» и «ненесущие» перемычки и зарисовать их схемы:
1) Чтобы перекрыть проем в стене толщиной 510 мм понадобится четыре брусковых перемычки шириной 120 мм: 120 мм х 4 = 480 мм, плюс три шва по 10 мм (10 мм х 3=30 мм). Таким образом, мы получаем: 480 мм + 30 мм = 510 мм – размер равный толщине стены.
Мы определили, что стена является несущей, поэтому крайняя перемычка, на которую опирается стена, должна быть «несущей».
Получаем: три перемычки – «ненесущие» и одна – «несущая» (рисунок 6.7)
Рисунок 6.7 Схема перемычек в несущей стене толщиной 510мм
2) Для определения длины перемычки к ширине проема прибавляем значение минимального опирания перемычки на стену(рисунок 6.8 и рисунок 6.9)
«ненесущие» перемычки: 910 мм + 240 мм (по 120 мм с каждой стороны) = 1150 мм.
Рисунок 6.8 Схема опирания ненесущей перемычки над проемом.
По таблице приложения В подбираем нужный размер перемычки, величина которой будет соответствовать высчитанной длине (в нашем примере 1150 мм). Такой оказалась перемычка с наименованием 2ПБ13-1, длина которой – 1290 мм, высота – 140 мм;
«несущая» перемычка:910 мм + 500 мм(по 250 мм с каждой стороны)= 1460 Рисунок 6.9 Схема опирания несущей перемычки над проемом
Находим в таблице нужную перемычку и не забываем о расчётной нагрузке (Приложения В), так как на «несущую» перемычку опирается плита перекрытия. Получаем перемычку 3ПБ16-37, длина которой – 1550 мм, высота – 220 мм;
Перемычки ПР-2, ПР-3, ПР-4 подбираются вышеизложенным способом.
При подборе перемычки ПР-4 необходимо учитывать толщину стены – 380мм.
В этом случае над проёмом укладываются 3 перемычки шириной по 120 мм:
120х 3 = 360 мм; 360 мм + 20 мм (два шва по 10 мм) = 380 мм.
3) Заполняем ведомость перемычек по форме 6.1 – рисунок 6.10, проставляя позиции в схеме сечения, затем заполняем таблицу спецификаций сборных элементов перемычек (Приложение А). Примеры заполнения даны в таблицах 6.1 и 6.2.
Форма 6.1 ГОСТ 21.501—93
Рисунок 6.10 Ведомость перемычек
Таблица 6.1 Пример заполнения ведомости перемычек
Таблица 6.2 Пример заполнения спецификация элементов перемычек
Как подобрать перемычки в кирпичных стенах
Железобетонные перемычки по серии 1.038.1-1
Что зашифровано в названии перемычки 2ПБ18-8?
Как просто подобрать перемычку по серии 1.038.1-1? Разберем на примерах:
Пример 1. Проем в кирпичной перегородке толщиной 120 мм размером 900 мм. Кладка в летних условиях.
Нагрузка на такую перемычку небольшая, для перегородок подходят три типа перемычек:
1ПБ10-1 (длиной 1030 мм), 1ПБ13-1 (длиной 1290 мм) и 1ПБ16-1 (длиной 1550 мм). Минимальная глубина опирания перемычки на стену 100 мм.
Определим длину перемычки: 900 + 100 + 100 = 1100. Таким образом, нам подходит перемычка длиной 1290 мм марки 1ПБ13-1.
Другие примеры подбора перемычке в перегородках здесь.
Пример 2. Самонесущая стена (перекрытие на нее не опирается) толщиной 250 мм, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1400 мм. Кладка в зимних условиях.
Так как ширина стены 250 мм, перемычек нужно две по ширине стены.
Определим нагрузку на 1 погонный метр перемычки:
Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1400 + 100 + 100 = 1600 мм.
Подбираем перемычку длиной 1940 мм 2ПБ19-3.
Нагрузка от собственного веса этой перемычки равна 81/1,94 = 42 кг/м, таким образом, несущей способности 300 кг/м достаточно, чтобы выдержать нагрузку, равную 230 + 42 = 272 кг/м.
Еще примеры подбора перемычек в самонесущих стенах здесь.
Пример 3. Несущая стена толщиной 380 мм с опиранием перекрытия пролетом 3 м с одной стороны, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1350 мм. Кладка в летних условиях.
Определим нагрузку на 1 погонный метр стены со стороны опирания перекрытия:
Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1350 + 230 + 230 = 1810 мм.
Подбираем перемычку длиной 1810 мм 5ПБ18-27. Нагрузка от веса этой перемычки равна 250/1,81 = 138 кг/м, итого нагрузка на перемычку 1210 + 138 = 1348 кг/м, что значительно меньше допустимой нагрузки 2800 кг/м – прочность обеспечена.
Нагрузка на 1 погонный метр стены со стороны, на которую перекрытие не опирается равна:
Выбираем перемычку с индексом 2, для нее глубина опирания 100 мм.
Определим наименьшую возможную длину перемычки: 1350 + 100 + 100 = 1550 мм.
Максимальная длина перемычек с индексом 2 равна 1480 мм, что меньше требуемой. Подбираем наиболее подходящую перемычку 2ПБ19-3 (длиной 1940 мм) или 3ПБ18-8 (длиной 1810 мм). Если добавить к полученной нагрузке 223 кг/м собственный вес любой из выбранных перемычек, мы убедимся, что их несущей способности достаточно.
Другие примеры подбора перемычек в несущих стенах можно найти здесь.
Пример 4. Несущая стена толщиной 380 мм с опиранием перекрытия пролетом 6 м с одной стороны и 4,2 м с другой, над проемом высота стены 900 мм, проем размером 1200 мм. Кладка в зимних условиях.
В зимних условиях нагрузка берется от части стены, высота которой равна расчетному пролету перемычки. Т.к. ширина проема 1200 мм больше высоты стены над проемом 900 мм, то в расчете будет участвовать величина 900 мм.
Определим нагрузку на 1 погонный метр:
Подберем плитную перемычку. Нагрузка на нее без учета собственного веса 3300 кг/м.
Ближайшая большая нагрузка 7200 кг/м. Выбираем перемычку с индексом 71. Минимальная глубина опирания для таких перемычек 170 мм.
Определим длину перемычки: 1200 + 170 + 170 = 1540 мм. Подбираем плитную перемычку 3ПП16-71 длиной 1550 мм.
Скачать серии железобетонных перемычек можно здесь:
И напоследок, цитата из СНиП «Каменные и армокаменные конструкции» (для тех, кто подходит к вопросу подбора перемычек более тщательно:
Что собой представляют перемычки на кирпичную стену, каково их минимальное и максимальное опирание?
Все постройки имеют окна и двери. Возведение проемов для них связано с некоторыми особенностями, которые предусматривают использование специальных конструкций – перемычек.
Кирпичные стены, содержащие перемычки, равномерно распределяют нагрузку на несущие поверхности, выдерживают вес вышестоящих этажей (до 2 т) и препятствуют обрушению здания.
Подробнее о необходимости использования перемычек в кирпичной стене, правилах монтажа, нормативных актах и других нюансах читайте в данной статье.
Что это такое?
Специалисты называют перемычкой конструктивный элемент, участвующий в перекрытии проемов, что несет основную массу кладки и распределяет нагрузки материалов (кирпичей, цементного раствора, перекрытия).
Перемычки имеют вид железобетонных конструкций (ЖБ), относящихся к заводской серии типа 1.038.1-1 или 1.225-2.
Вместо них можно самостоятельно изготовить монолитные армированные перемычки, соответствующие габаритам проема и распределяемой нагрузке.
Разница в заводском и самостоятельном изготовлении в том, что готовое изделие может стоить дороже, чем самодельное и имеет качественный знак. Независимо от способа изготовления, принято различать такие виды перемычек:
Самыми распространенными считаются первые два вида конструкций (несущие, а также ненесущие), выполняемые по технологии, в соответствии с установленными нормативными правилами. Они, например, делятся на брусковые (ПБ) и плитные (ПП). Перемычки помогают сдерживать уложенные кирпичи от смещения, а стену – от разрушения.
Нормативы СНиП и ГОСТ
В качестве регламентации правил изготовления, использования и монтажа перемычек, используется следующая основная нормативная документация, содержащая весь перечень необходимых технических условий:
Помимо перечисленных, при возведении внутренних и наружных кирпичных стен соблюдают правила:
В соответствии с перечисленными правилами технической документации, необходимо кирпичную кладку осуществлять вручную, без ниш и полостей, а элементы располагать с соблюдением обязательной перевязки, и использованием армированных деталей в местах повышенной нагрузки и проемов.
Подбор перемычки должен осуществляться по ширине выемки, рассчитанной массы нагрузки, в соответствии с цифровым обозначением на изделии, если оно – заводского типа, а также нужной серии, к которой относят:
Используют при устройстве перемычек также СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». Данные правила особо обращают внимание на то, что перемычки из железобетона нужно обустраивать так, чтобы они учитывали нагрузку от перекрытий и свежеуложенной кладки (п. 6.47), которая будет равна 1/3 пролета летом, и целому пролету в зимней работе.
Все правила обязаны неукоснительно соблюдаться при строительстве зданий из кирпича. Их выполнение контролируется специалистами отдела регионального градостроительства.
Показатель опирания, характеристика
Понятие опирания представляет собой способы заделки. Опирание перемычек для стен из кирпича по глубине в норме соответствует 25 см (не должно быть меньше). При этом, над проемом двери она должна попадать концами на стену, не менее 20 см.
При этом опорная часть уменьшится для самонесущей стены до пределов 12 см. Представленные показатели принимают в качестве максимума и минимума глубины опирания.
Учет показателя опирания должен соответствовать техническим требованиям СНиП. Выбор нужной перемычки по глубине определяют при помощи обозначения в таблицах (пример, 2ПБ18-8), с указанием габаритных размеров:
Обозначения перемычек по сечению имеют такой вид:
Перед монтажом перемычек определение глубины опирания – это важная часть подготовки к процессу работы. Для этого смотрят показатели таблицы СНиПов и делают схематический шаблон. По схеме выполняют опалубку, а потом заливают состав сверху на уложенную конструкцию.
Примеры габаритных размеров можно посмотреть в таблице:
Установление перемычек, для их надежного удержания, требует прокладки арматуры при соприкосновении ЖБ-изделия и стены из кирпича.
Разновидности изделий
Перемычки, применяемые для обустройства стен из кирпича, бывают разными:
Железобетонные
Железобетонные изделия бывают сборные и монолитные. Сборные включают в себя такие виды, как:
Встречается также фасадный вид перемычки, но специалисты часто относят его к ПГ, но с небольшой разницей – на торцах полка сделана с выемками, и хорошо просматривается с фасада.
ПП и ПБ считаются взаимозаменяемыми. Они имеют идентичную высоту и длину, но различаются только шириной. Такой вариант используется в том случае, если в наличии на стройплощадке нет перемычек плитного типа.
Монолитные перемычки устраиваются в самой стене с помощью опалубки. Одновременно выполняют расчет высоты конструкции (1/10-1/12 от размеров проема), с обязательным выполнением армирования (металлические стержни с диаметром до 12 мм).
Арматуру заливают бетонным составом, с толщиной, не меньше 20 мм.
Металлические
Для таких перемычек используют стальной прокат. Они могут делать перекрытия на 2-5 м, и закладывать их можно как в несущие части, так и ненесущие. Для кирпичных стен, наряду с ЖБ-изделиями – это один из идеальных вариантов.
Такое изделие выдержит очень большие нагрузки, так как оно – долговечное. Поскольку длина может быть у таких перемычек любая, то здесь не возникает вопросов при обустройстве проемов нестандартной ширины.
Уголки из стали имеют номерной ряд, для возведения стеновых конструкций особенно рекомендуются номера 10-12.
Кирпичные
Обустраиваются по прямой линии или криволинейной (арка). Прямоугольный вариант укладывают на опалубку, по правилам укладки и перевязки кирпичей. Здесь можно создавать клинчатую форму по вертикальным швами кладки.
Нужно следить, чтобы швы получались наклонными, и не было сдвига кирпичей по вертикали. В работе обязательно учитывается показатель ширины проема.
Криволинейная перемычка укладывается клинчатым способом, с упором на сжатие. Арочные сегменты получаются за счет специальной укладки ребром, где швы уложенных кирпичей раскрываются.
Стрелы подъема находятся при этом в промежутке 1/6 — 1/10 от ширины проема. Криволинейные арки выкладываются на специально изготовленное кружало – дугообразное приспособление из металла или фанеры.
Металлическое кружало для арок на практике более предпочтительнее, так как его форму легко выровнять или согнуть.
Деревянные
Такой вид перемычек устраивают из досок хорошего качества, специальных пластин и бревен, имеющих окантовку и древесного бруса. Концы таких конструкций заделывают в стену, не меньше, чем на 25 см.
Перемычки из дерева легко соорудить своими руками. Они могут простоять долгие годы (более 50 лет), но должны быть обязательно изолированы от проникновения влаги.
Поэтому при их монтаже изделия обязательно оборачивают изолирующим материалом (из полипропилена, резины, рубероида, полиэтилена). В современном строительстве все реже используют такие перекрытия, несмотря на их самую доступную стоимость, так как изделия из ЖБ и металла являются более долговечными.
Ячеистые сборные
Такие изделия выполняют из ячеистых бетонов, которые бывают армированными и арочными. Высота такой перемычки 125 мм, а глубина ее опоры составляет 200-250 мм. Такой вид перемычек для кирпичных стен пока не слишком распространен.
Многие специалисты считают, что данный материал больше подходит для стены, построенной из такого же ячеистого бетона.
Армокирпичные
Делаются из кирпича и арматурных металлических составляющих – отсюда и происходит их название. Их создают по такому же принципу, как и кирпичные –прямыми или арочными.
Арматура, которую используют при их обустройстве составляет 6-10 мм. Ее укладывают в опалубке, заливая раствором бетона. Это защищает их от коррозии.
Существует еще один способ укладки данного вида – в виде свода обрушения. Такой способ способен выполнить только профессионал.
Каждый их перечисленных видов перемычки по-своему хорош. Какой из них подходит в каждом конкретном случае, зависит от времени постройки (ремонт старого, новостройка), используемых дополнительных материалов, помимо кирпичей, имеющегося плана и схемы строения (чертежа), пожеланий заказчика и материальной составляющей.
Как подобрать?
Подбор подходящей перемычки лучше предоставить профессионалам. Они оценят тип стены, особенности постройки, и характеристики составляющих элементов, которые нужно будет уложить в одном направлении, чтобы достичь нужной ширины пролета.
При выборе учитывают величину нагрузки, которую должна будет выдерживать перемычка, качество материала. Так, например, если перемычка бетонная, то учитывается марка бетона. Это же относится и к кирпичу, и арматуре (марка стали).
Обращают внимание также на грани конструкции, применение норм СНиП (глубина опирания), параметры готовых изделий, указанные производителями. Особенно, обращают внимание на изгибы материала. Например, опоры из металла должны в норме прогибаться не больше, чем 1/200 собственной указанной длины.
Пример правильного подбора перемычки (в данном случае, металлической) можно посмотреть ниже:
Пример расчета
Правильность расчета перемычки для проема производят по точному или упрощенному расчету. Чтобы не ошибиться, нужно использовать показатели из таблиц СНиП.
Упрощенный
Здесь принято сначала определять нагрузку, действующую на перемычку, затем определяют максимальный изгибающий момент, воздействующий на поперечное сечение.
Нагрузки на погонный метр определяются в зависимости от веса кладки: q1 = p х b х h, где:
Например, при предполагаемом проеме для кирпичной перегородки ширина 1 м, а толщина – ½ кирпичного изделия, то его полная расчетная нагрузка составит: q = 1,1 х 142,5 = 157 (кг/м).
При определении расчетных операций по перемычкам в стенах из кирпича, обращают внимание на кладку летом или зимой, на которые указывает СНиП «Каменные и армокаменные конструкции», в своем п. 6.47.
Материалы и инструменты для устройства
Чтобы обустроить перемычки в стенах из кирпича, потребуются следующие расходные материалы и инструменты:
Отдельно могут пригодиться перчатки, спецодежда, ветошь, щетки и «разравниватели» для бетона, чтобы заливаемый раствор хорошо утрамбовывался, при распределении, заполняя поры стены и опалубки, прикрепленной к поверхности.
Процесс
Обустройство перемычек, с образованием узла и учета опирания в стене, должно проходить по правилам, описанным в СНиПах. Поскольку чаще других в современных зданиях используют именно ЖБ-перемычки, то процесс их устройства заключается в следующих нюансах:
Перемычки из металла имеют небольшой вес. Представленные в виде швеллеров и разных форм стального проката, их достоинство состоит в том, что в процессе работы их можно отрезать по нужной длине.
Кирпичные перемычки монтируют к основной стене по верху проема, а затем соединяют друг с другом, с помощью полки, с которой свисают хомуты, закладываемые в вертикальные швы. Хомуты надежно армируют перемычку, и она получается прочной.
Опытные мастера выбирают продольный, клинчатый, лучковый или сводчатый способ укладки. Бетонный раствор для укладки замешивается в небольших порциях, чтобы быстро не застывал.
В последнее время в большинстве случаев строители подкладывают в кирпичные перемычки профессиональную систему армирования BAUT.
Простой и надежный способ монтажа кирпичной перемычки — в видео:
Последствия ошибок
Чтобы в процессе строительства не возникло проблем в виде последствий, выбор перемычек лучше доверить профессиональному строительному инженеру.
На основании обследования несущей способности стены, глубины опирания, и ряда обязательных характеристик, он проведет нужные расчеты, и точно определит из какого материала, какой формы и размеров подойдет перемычка в данном конкретном случае (длина, ширина, толщина).
Последствия ошибок – это разрушения, трещины, смещение кирпичей. Чтобы они не возникли, нужно соблюдать следующие нюансы:
Заключение
Перемычка является важной конструкцией, перекрывающей проем и принимающей на себя определенные нагрузки.
Расчет обустройства конструкции зависит от:
Для стен из кирпича подбирают перемычки, зависящие от возраста здания, схемы и плана постройки. Наиболее часто используемые и практичные виды конструкций – ЖБ, кирпичные и металлические.
Для крепления перемычек всегда применяют опалубку и армирование (прутьями из стали или строительной сетки). Часто строители пользуются современной удобной армированной системой BAUT. Бетонный раствор, заливаемый в опалубку, является обязательным условием монтажа устраиваемой конструкции.
Перемычки формируют проем, укрепляют стены и создают базу для продолжения возведения здания. Монтаж всех видов арочных перемычек желательно доверить профессионалам.