Узлы опирания плит перекрытия на металлические балки

StudArctic forum

электронный научный студенческий журнал

Техника и технологии строительства

• Устройство железобетонного междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

  Набока Александр Андреевич Са́нкт-Петербу́ргский политехни́ческий университе́т Петра Великого (г. Санкт-Петербург, Политехническая улица, д. 29), naboka1994@bk.ru

  Ключевые слова: железобетонное перекрытие по металлическим балкам реконструкция замена перекрытия узлы устройства перекрытия перекрытие по профильному листу капитальный ремонт

  Аннотация: Реконструкция и капитальный ремонт зданий в последние годы набирают обороты. Для центральных районов крупных Российских городов проблема устранения аварийности строительных конструкций очень актуальна. Существует ряд региональных программ по проведению капитального ремонта в многоквартирных жилых домах. В статье приведены проектные решения и рекомендации по устройству железобетонного перекрытия по металлическим балкам в старом жилищном фонде.

  Основной текст

  В [1] ссылаются на статистические данные «ЮНЕСКО» согласно, которым более 50% всех европейских жилых зданий было построено в период до 50-ых годов прошлого столетия. Необходимость проведения ремонта или реконструкции большого числа жилых домов сейчас ни у кого не вызывает сомнения. Так в Санкт-Петербурге действует региональная программа капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах Санкт-Петербурга, на которую предполагается выделить с 2017 по 2019 порядка 32 млрд. рублей [2].

  Выполнение такого объема работ требует привлечения большого числа специалистов в области проектирования. В работе собраны проектные решения по устройству нового междуэтажного перекрытия с целью облегчения, уменьшения трудозатрат и оптимизации процесса проектирования. Стоит отметить, что приведенные проектные решения не являются обязательными к исполнению и носят, по мнению автора, исключительно рекомендательный характер, могут содержать ошибки, неточности. Применение того или иного решения должно соответствовать существующим нормам и подтверждаться расчетами.

  Строительные конструкции старого жилищного фонда не только устарели морально– старые планировки и качество инженерного оборудования не соответствуют современным нормам, но и физически – отдельные конструкции доживают свой эксплуатационный период и не способны отвечать требованиям прочности, надежности, возложенным на них в момент строительства. Основными причинами физического износа [3] являются как время, длительный период использования, так и условия эксплуатации – несвоевременный и ненадлежащий уход, ремонт.

  С дефектами и повреждениями, а также причинами их возникновения характерными для того или иного вида конструкций можно ознакомиться в [4].

  Нас интересуют перекрытия. Наиболее частыми типами перекрытий в старых многоквартирных домах – перекрытия по металлическим и деревянным балкам. Конструкции перекрытий приведены на рисунке 1 и 2.

  Рисунок 1. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам в старом фонде

  Рисунок 2. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

  При проведении капитального ремонта может обнаружиться, что существующие несущие балки находятся в аварийном состоянии и требуют замены. Тогда возникает необходимость устройства нового перекрытия. Наиболее простым в исполнении является железобетонное перекрытие по металлическим балкам с использованием профильного листа в качестве несъемной опалубки. Дальше будут рассмотрены решения по обустройству данного перекрытия.

  Первым делом, необходимо выполнить монтаж металлических балок. Лучше использовать прокатные профили в качестве несущих балок. На рисунке 3 приведен узел опирания металлической балки на несущую кирпичную стену дома.

  Рисунок 3 (а). Узел опирания балки на кирпичную кладку

  Рисунок 3 (Б). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез А-А

  Рисунок 3 (В). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез Б-Б.

  Где, 1 –ребро жесткости; 2 – опорный лист.

  Ребро жесткости монтируется для обеспечения устойчивости балки и предотвращения изгиба полки двутавра. Опорный лист необходим для распределения нагрузки на кирпичную кладку.

  С другими вариантами устройства узла опирания можно ознакомиться в [5].

  Пролет между несущими стенами порой достигает 6 и более м, и доставить металлическую балку на монтажную отметку цельной не представляется возможным из-за ее большого веса. Узкие подъезды, невозможность устройства подъемных механизмов и оборудования для подъема балок — все эти сложности, с которыми встречаются строители. Тогда возникает необходимость выполнить равнопрочный монтажный стык, приведенный на рисунке №4.

  Рисунок 4. Равнопрочный монтажный стык балок.

  Наиболее популярным является монтажный стык, в котором верхняя и нижняя пластины одинаковые по ширине и шире полок двутавра. Но в условиях стройки для удобства проведения сварочных работ верхнюю пластину можно сделать уже полки двутавра, тогда нижнюю следует увеличить. (Именно такой и стык приведен на рисунке 4).

  Все металлические элементы должны быть защищены от коррозии. Типовое решение – слой грунта ГФ-021 и 2 слоя эмали ПФ-115. Также следует предусмотреть мероприятия по огнезащите металлических конструкций.

  После монтажа балок приступают к устройству железобетонной плиты по верхней полке двутавра и межбалочного заполнения.

  Преимущественным способом устройства ж/б плиты в старом фонде является использование профнастила в качестве несъемной опалубки. (Если проектировщиком принято решение применять профилированный лист еще и в качестве рабочей внешней арматуры следует учитывать требования, указанные в [6]).

  • Построить коттедж или загородный дом в СПб?
  • Шкафы на заказ
  • Дизайнерские достоинства белых натяжных потолков

  Профилированные листы следует соединять между собой по продольным краям внахлест с помощью самосверлящих винтов или заклепок с шагом не более 500 мм. К несущим металлическим балкам следует крепить с помощью саморезов по металлу в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных.

  Профильный настил следует подбирать в зависимости от шага балок таким образом, чтобы он смог выдержать нагрузку от веса плиты до тех пор, пока она не наберет прочность.

  На рисунке 5 приведена возможная схема армирования перекрытия.

  Рисунок 5. Схема армирования плиты перекрытия по профилированному листу.

  Армирование состоит из продольных прутьев, уложенных в каждый гофр профлиста и верхней арматурной сетки с шагом 150-200 мм. Элементы каркаса соединяются либо сварным швом, либо с помощью стальной проволоки.

  Рисунок 6. Перекрытие по металлическим балкам с использованием профилированного листа в качестве несъемной опалубки

  Затухание звука в железобетонной плите перекрытия слишком мало, поэтому для обеспечения комфортных условий проживания и снижения уровня шума необходимо устройство дополнительной звукоизоляции. На рынке представлен широкий выбор тепло и звукоизоляционных материалов и в зависимости от бюджета можно подобрать требуемый материал. Для фиксации материала по нижней полке следует использовать профильный лист, либо отдельные профили. В качестве финишной отделки можно применить облицовочные панели из гипсокартона.

  В конце пирог перекрытия будет выглядеть как показан на рисунке 7

  • Натяжные потолки
  • Выбор мебели для спальни
  • ОСОБЕННОСТИ ДОМОВ ИЗ ГАЗОБЕТОНА

  Рисунок 7. Окончательный пирог перекрытия

  Данное перекрытие позволит реализовать любую планировку при этом перегородки должны быть выполнены из легких материалов, например, из ГКЛ. С возможными вариантами перегородок можно ознакомиться в [7].

  Стоит отметить, что устройство такого перекрытия может сопровождаться (в зависимости от типа изначального перекрытия) увеличением нагрузок на стены и фундамент. При замене перекрытия не только на одном этаже следует провести обследование и убедиться в способности стен, фундамента и основания выдержать проектные нагрузки.

  Заключение.

  Резкое увеличение объемов работ по капитальному ремонту и реконструкции, проводимых в старом фонде, свидетельствуют о необходимости разработки типовых решений.

  В статье собраны проектные решения и рекомендации по устройству нового перекрытия, которые получили широкое применение при реконструкции задний. Все принимаемые материалы должны быть сертифицированы и соответствовать действующим нормативным документам.

  Список литературы

  1. Савйовский, В.В. Ремонт и реконструкция гражданский зданий / В.В. Савйовский, О.Н. Болотских. – Харьков: Издательский дом «Ватерпас» 1999. – 287 с.

  2. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 08.12.2016 №1127 (краткосрочный план реализации региональной программы капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах в Санкт-Петербурге в 2017, 2018 и 2019 годах)

  3. Рабинович Г.М. Дважды рожденный / Г.М. Рабинович. – Ленинград: Стройиздат, (Ленинградское отделение Ленинград, пл. Островского, 6) 1971. — 112 с.

  • Правильный выбор сковороды
  • Входные двери в квартиру. Какие выбрать?
  • Как выбрать сетевой коммутатор ?

  4. Физдель, И.А. Дефекты и методы их устранения в конструкциях и сооружениях (2-ое издание, дополненное и исправленное) / И.А. Физдель. – М.: Стройиздат. 1970. – 175 с.

  5. ЦНИИпроектстальконструкция. Серия 2.440-1 Выпуск 1. Рамные и шарнирные узлы балочных клеток и примыкания ригелей к колоннам / ЦНИИпроектстальконструкция, ВНИКТИстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР, ВНИПИ Промстальконструкция – утвержден 15.12.1981 Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)

  6. ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова». СТО 0047-2005 Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование / ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд» — М. 2005 – 63 с.

  7. Компания Knauf. Каталог продукции. Перегородки [Электронный ресурс] — http://www.knauf.ru — каталог продукции фирмы Knauf. Подробнее: http://www.knauf.ru/catalog/complete-systems/partitions/

  © 2011 — 2021 Петрозаводский государственный университет
  Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
  Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
  и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

  Опирание плит перекрытия на стены по СНиП; виды плит и правила их установки

  Надежность капитальных строений зависит от правильного использования всех составных элементов конструкции, в том числе и перекрытий. Поэтому расчеты любого проекта включают такой параметр, как опирание плит перекрытия на стены; СНиП предоставляет все необходимые нормы и правила строительства. Разбираемся, какие особенности укладки многопустотных панелей существуют, как их тип и материал стеновой конструкции влияет на величину нахлеста.

  Особенности плитных ЖБИ

  Многопустотные (круглопустотные или ПК) ж/б плиты – изделия, которые применяются преимущественно при возведении жилых домов. Кроме ПК плит выпускаются разновидности с продольными ребрами жесткости (ПБ), плоские и шатровые панели, у которых ребра жесткости распределены вдоль всего периметра.

  Популярность панелей ПК по сравнению с другими разновидностями объясняется их сравнительно небольшим весом. Они хорошо перераспределяют нагрузку, идущую сверху, на нижние конструкции, но при этом собственная нагрузка минимизируется.

  Прочность круглопустотных изделий рассчитана на все виды нагрузок. ГОСТ 9561-91 определяет их габариты следующим образом:

  • Длина варьируется от 2,7 до 9 м; толщина (высота) всегда одинаковая: 220 мм.
  • Ширина: 1, 1,2, 1,5 и 1,8 м.
  • Диаметр пустот. Пустоты могут иметь круглую или цилиндрическую форму, с диаметром 114, 127, 140 или 159 мм.

  Для производства ЖБИ используют многоразовые формы. Если нужна нестандартная заготовка, изготавливают опалубку для заливки бетона, но по стоимости такая продукция становится дороже.

  Плитные ЖБИ выбирают, исходя из следующих данных:

  • Технические особенности будущего дома. Важны параметры стеновых конструкций: материал и габариты. Опирание плиты перекрытия на кирпичную стену будет отличаться от расчетов для блочных проектов.
  • Предполагаемые нагрузки (расчет ведется на стадии проектирования).
  • Предназначение строения, будет оно жилым, промышленным или общественным.
  • Сейсмическая обстановка места строительства.

  Плюсы и минусы

  Многопустотные готовые ЖБ панели обладают следующими преимуществами:

  • Простой и быстрый монтаж с использованием спецтехники.
  • Низкая себестоимость (для серийных образцов).
  • Улучшенная шумоизоляция, которую обеспечивают пустоты.
  • Надежная и долговечная эксплуатация.

  У заводских изделий есть и минусы:

  • Их можно укладывать только с применением строительной техники.
  • Их невозможно уложить вплотную друг к другу, всегда останется небольшая щель.
  • По сравнению с монолитными конструкциями жесткость панельной коробки всегда меньше.

  Технология укладки: способы опирания

  Любая пустотная или ребристая плита – это армированная ж/б конструкция. Она рассчитана на определенную нагрузку и выполняет свои функции, если возникающие в ней напряжения распределяются по арматурному каркасу.

  При заливке изделий арматурные стержни располагаются вдоль нижней части плиты. Такое расположение выбрано неслучайно: плита деформируется под нагрузкой, а стержни задают продольное направление. Понятно, что сила давления направлена вниз, и изгиб будет направлен туда же.

  Во время прогибания нижняя плоскость панели растягивается, но не разрушается, поскольку напряжение поглощается арматурой. Если бы не металлические стержни, бетон при минимальном изгибе приходил в негодность: начинал трескаться и рассыпаться. Из-за такой конструктивной особенности, когда арматурный каркас находится вдоль нижней плоскости ЖБИ, плита может вести себя по-разному. Возможно три варианта опирания плит перекрытия на стены.

  По двум сторонам

  Распространенный вариант, когда ж/б панель укладывается на стены узкими сторонами. Способ применяется, когда перекрывают две несущие стеновые конструкции, расположенные параллельно друг другу.

  Вариант подходит для круглопустотных изделий с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Арматура работает должным образом: берет на себя напряжение изгибающей деформации. Если нагрузка рассчитана верно, и находится в пределах возможностей изделия (до 800 кг/м²), то все идет по плану, и разрушение не произойдет.

  По трем сторонам

  По проекту плиту опускают на три стороны: две коротких и одну длинную. Альтернативное название: опирание с задвижкой плиты на стену. В результате свободной остается длинная сторона изделия, и она подвергается изгибающей деформации.

  Если сравнивать с предыдущим методом, нагрузка распределяется хуже (на один край). Монтаж допустим, если плите не хватает размера, чтобы лечь по двум сторонам, а другие варианты (например, изготовление монолитного фрагмента) нецелесообразны. Укладку на три стены можно встретить в углах строений. Для нее выбирают плитные ЖБИ с маркировкой ПКТ, означающей усиленное армирование по торцам, выдерживающее нагрузку до 1600 кг на квадрат.

  При монтаже на три стороны нельзя допускать образования защемления плиты. Для этого существует правило: ее заводят на стену не глубже, чем на высоту. То есть, при высоте изделия 220 мм его опирают максимум на те же 220 мм. Если образуется защемление, перекрытие изгибается неправильно: не только внизу, но и на верхней плоскости у опор. А, поскольку там не предусмотрена арматура, то со временем появляются трещины. Это опасное состояние, так как трещины остаются незамеченными, имеют тенденцию расширяться, и оборачиваться аварийной ситуацией.

  При правильном заведении деформации подвергается только свободный край, что и задумано при опирании плит перекрытия данным способом; на надежности конструкции это не отражается.

  По четырем сторонам

  Плита полностью опускается на стены. Способ применяется в сложных конструкциях, когда нагрузки приходится распределить особенно аккуратно. В монтаже на 4 стены используют плиты с маркировкой ПКК (сплошные). Они самые жесткие из всех ЖБИ, поскольку при изготовлении армированием усиливаются все их торцы. Панели ПКК отличаются увеличенной несущей способностью, но и стоят больше.

  Их выгодно использовать, если зданию нужен запас прочности (например, в дальнейшем предполагается надстраивание). В частном (малоэтажном) строительстве применение панелей с маркировкой ППК нерентабельно.

  Запрещенные приемы опирания

  Запрещено использовать следующие приемы опирания:

  • По двум длинным сторонам. Арматура встроена только вдоль этих сторон. На поперечных краях присутствует сетка, нагружаемая только во время установки. Опора на пару длинных сторон приведет к деформации и разрушению ЖБИ.

  О глубине опирания

  Под глубиной опирания понимается перехлест, то есть расстояние, на которое ж/б панель заходит на несущую конструкцию. Человеку, далекому от строительства, может показаться, что точное значение заведения на стену не столь важно, главное, чтобы оно не было слишком маленьким.

  Однако в инженерных расчетах оперируют точными значениями, и важно знать, каким должен быть перехлест; для конструкции одинаково плохо как слишком узкое, так и чересчур широкое опирание. Перехлест определяется материалом стен следующим образом:

  • Минимальные значения допустимы для панельных сооружений: 5-9 см.
  • Минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену не превышает 9-12 см.
  • Для стен из газо- или пеноблоков перехлест увеличивается до промежутка 12-25 см.

  Данные нормативы необходимо строго выдерживать во время монтажных работ. Их несоблюдение приведет к тому, что нагрузки в конструкции будут распределены неправильно. Недостаток или избыток перехлеста одинаково опасен последствиями: появлением трещин и разрушением стеновых поверхностей и отделки.

  Даже если монтаж с глубоким заложением не приведет к значительным деформациям, образуются мостики холода, что увеличит теплопотери постройки и затраты на ее содержание.

  Если ведется сборка дома с бетонными или ж/б стенами, СНиП предусматривает использование плит сплошного сечения. При этом минимальное опирание плиты перекрытия возрастает минимум до 40 см, а в отдельных случаях увеличивается до 50 и даже до 70 см (если проектом предусмотрен пролет более 4,2 м).

  Видео описание

  О правильном монтаже плит перекрытия в следующем видео:

Монтаж плит перекрытия. Строим дом из кирпича 150 кв.м. Серия 4

Узлы опирания плит перекрытия на металлические балки

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

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

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

Узлы №№1, 2, 3, 4 предусматривают шарнирное опирание балок непосредственно на кирпичную кладку стен через слой цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм. Опорное давление под заделанным в стену концом балки передается на кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм, размеры которых назначены таким образом, чтобы среднее давление под плитой (в пределах площади сжатия) не превосходило минимально допустимую нормами величину расчетного сопротивления кладки при условии, что кладка выполнена из полнотелого керамического кирпича нормальной прочности на жестком цементном растворе.

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

Узел №1 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

Узел №2 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7 — 3,0 т.

Узел №3 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1 — 5,0 т.

Узел №4 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1 — 7,0 т.

Узел №5 (жесткий)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1 — 18,0 т.

Узел №6 (жесткий)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1 — 20,0 т.

Примечания (важно. ):

• Все фрикционные соединения элементов (во всех узлах) выполняется на анкерных болтах класса точности В, классов прочности 5.8 и 8.8. Допускается также использование высокопрочных болтов.
• Катеты всех угловых швов (во всех узлах) принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов, но не менее значений, указанных в таблице 38 СНиП II-23-81*.
• В случае, если режим эксплуатации здания характеризуется наличием динамических нагрузок, — все элементы и детали узлов должны быть проверены расчетом на выносливость.
• Марка стали всех металлических элементов и деталей узлов принимаются по таблице 50х СНиП II-23-81*, как для конструкций 2-ой группы (при отсутствии динамических, вибрационных и подвижных нагрузок).

● Проект зданий включает в себя процесс конструирования балочных перекрытий, связанный со множеством математических вычислений — расчёт монтажных соединений, компоновка опорных узлов балок, подбор сечений отдельных элементов, которые призваны обеспечивать работоспособность узлов.

● Выбор одного из представленных вариантов должен исходить из величины опорного давления под концом балки — т. е. основополагающим фактором при выборе решения. Стальные балки перекрытия должны не просто быть уложены на несущие кирпичные стены, а должны опираться через железобетонные или стальные распределительные подушки. В число основных задач этих подушек входят:
— выравнивание давления под концами балок;
— предотвращение местного разрушения кирпичной кладки под опорными участками балок.

● Первые четыре узла (из шести) предполагают шарнирный способ опирания балок непосредственно на кирпичную стену через слой раствора толщиной в 15 мм. Опорное давление передаётся на кирпичную кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм. Размеры опорных плит выбираются с таким расчётом, чтоб среднее давление под ними — т. е. на площади сжатия — не было больше величины расчётного сопротивления кирпичной кладки на жёстком цементном растворе. Несущая кирпичная стена должна быть выполнена из полнотелого кирпича с хорошими характеристиками по прочности.

• Если величина опорного давления превышает 10 тонн, то необходимая толщина железобетонной распределительной подушки уже должна составлять не менее 100 мм., причём сама подушка должна быть снабжена двумя армирующими сетками. В этом случае опорные узлы металлических балок должны быть обязательно жёсткими и категорически не допускается сразу на кирпичную стену. Руководством в этом вопросе являются требования СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции.

● Узел опирания №1 шарнирный. Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

● Узел опирания №2 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7-3,0 т.

● Узел опирания №3 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1-5,0 т.

● Узел опирания №4 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1-7,0 т.

● Узел опирания №5 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное

 значение опорной реакции R=10,1-18,0 т.

● Узел опирания №6 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1-20,0 т.

• Во всех узлах все фрикционные соединения элементов выполняются на анкерных болтах класса точности В, с классами прочности 5.8 и 8.8.

• Во всех узлах катеты всех угловых швов следует принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов. Минимальны значения указаны в таблице 38 СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Опирание балок на балки: виды перекрытий, минимальные допуски, советы опытных строителей

При строительстве любого дома особое внимание следует обращать на перекрытие балок. Конструкция перекрытия может состоять из плит и балок, которые бывают деревянными, бетонными либо металлическими. Важнее всего рассмотреть способ опирания таких опор на кирпичную стену, так как строительство кирпичных домов считается самым распространенным. Опирание балки на балки и стену в проектируемом здании станет самым важным элементом, так как именно он будет определять надежность сооружения и безопасность его эксплуатации.

Для чего служат балки?

Они являются не только опорой под настилы полов и межэтажных переходов, но также помогают скреплять между собой все детали сооружения, придавая им нужную крепость и надежность. При изготовлении балки применяют большое количество различных перекрытий. Но к главным и самым распространенным видам несущих элементов следует относить металлические, деревянные и железобетонные.

Деревянный брус и его отличительные черты

Балки для опирания на балки и стены, выполненные из дерева, должны соответствовать основным строительным нормам, а именно, быть крепкими, жесткими, а также отвечать правилам пожарной безопасности. Расчет такого элемента осуществляется в зависимости от применяемого при строительстве материала.

Балка – важная часть любого перекрытия. Ее главной функцией является разделение этажей дома, а также равномерное распределение нагрузки, оказываемой на верхние стены, крышу дома, коммуникации, а также мебель в помещении.

Основные плюсы опирания деревянных балок:

• минимальная трудоемкость при проведении монтирования установки (если сравнивать с металлическими и железобетонными конструкциями);
• доступная стоимость древесины;
• возможность самостоятельного монтажа без применения дорогостоящей техники и другого строительного оборудования;
• привлекательный внешний вид;
• небольшой вес;
• возможность их замены либо восстановления.

Недостатки конструкций из дерева

К основным минусам таких брусьев можно отнести:

• высокую степень возгорания (чтобы предотвратить внезапное возгорание, нужно обрабатывать материал специальной защитной пропиткой);
• по сравнению с металлическими и железобетонными аналогами такая конструкция непрочна;
• на деревянном материале может начаться активное распространение грибка, живых организмов, в него может легко проникнуть влага;
• дерево подвержено деформации в условии регулярного перепада температуры в помещении.

Какие разновидности деревянных перекрытий существуют?

Деревянные балки перекрытия можно разделить по их типу сечения, размеру и материалу, используемому для их изготовления. Ее длина будет напрямую зависеть от расстояния между соседними стенками. К этой величине дополнительно прибавляют 200–250 мм с каждой стороны.

По типу сечения все конструкции можно поделить на следующие виды:

• прямоугольные;
• двутавровые;
• квадратные;
• овальные либо круглые.

Квадратное сечение балки считается оптимальным, так как именно оно помогает добиться наиболее равномерного распределения нагрузки по конструкции. Также строители рекомендуют выбирать деревянные перекрытия с прямоугольным сечением. При монтировании их короткая сторона помещается горизонтально, а длинная – вертикально (для хорошей прочности важно увеличивать высоту конструкции).

Материал и особенности перекрытия

Перекрытием называют соединение балки с несущей строительной стеной, которая может быть чердачной, мансардной либо междуэтажной. Конструктивно их делят на два типа: сборные (поперечный настил и продольная балка), а также монолитные (опора осуществляется на плиту).

При проектировке частных сооружений большее предпочтение отдают перекрытиям с деревянными балками. Такая конструкция считается довольно прочной и хорошо подходит для жилого сектора. Оптимальный размер опоры, в зависимости от целей ее использования и прилагаемых нагрузок, будет варьироваться:

• высота – от 150 до 300 миллиметров;
• ширина – от 100 до 250 миллиметров.

В целях увеличения срока эксплуатации опоры пропитывают специализированным антисептиком, а также промасливают.

В более сложно устроенных сооружениях прибегают к опиранию на металлические балки. Для этого строительные компании создают специальные крепкие стальные опоры. Согласно нормам безопасности, при использовании балок такого типа их концы должны опираться на кирпичную кладку через специализированные подушки распределения.

Монолитные перекрытия создаются из железобетонных плит. Для этого принято использовать заводские плиты из арматуры и бетонной массы. В целях уменьшения нагрузки на готовую конструкцию их создают пустотелыми.

Как проходит заделка балки?

Надежность и качество перекрытия будут во многом определяться методом заделки балки в стену. Заделка будет определять тип опирания на кирпичную стену – именно этот этап монтирования конструкции является главным.

Деревянная балка монтируется в свободное пространство, созданное в кирпичной кладке, глубиной до 15 сантиметров. Торцовые концы предварительно обрабатываются: выполняют стесывание одного конца под углом 60 градусов, осуществляют обработку специальным антисептиком и смолой, обертывают толем либо рубероидом. Обработанные торцы балки аккуратно устанавливают в кирпичную стену с зазором от задней стены ниши на 3–5 сантиметров. Образованную щель заполняют войлоком либо минеральной ватой. Поперечные грани тщательно заделывают бетонной смесью, битумом либо покрывают толем.

Опирание на стену из кирпича

При опирании балки на кирпичную стену особое внимание важно обратить на толщину конструкции. Если толщина стены из кирпича больше 600 миллиметров, то метод заделки будет немного отличаться. Это пространство в кладке создается так, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось свободное пространство не меньше 10 сантиметров. Полученная щель помогает уложить в нее материал для теплоизоляции и позволяет создать специальную воздушную прослойку.

Нижняя часть щели заделывается бетоном, рубероидом либо толем в несколько слоев. С помощью такой технологии удается создать подушку для укладки, которая ко всему прочему дополнительно выравнивает поверхность кладки. Боковые стороны полученного углубления обрабатываются толем.

Опора на стену меньшей толщины: советы строителей

При создании перекрытия с опорой на стену толщиной до 500 миллиметров (два кирпича) способ заделки должен немного отличаться от предыдущего. В свободное пространство (его глубина не больше 250 миллиметров) помещают деревянный ящик с несколькими стенками. Между задней стеной ниши и ящиком прокладывают просмоленный слой войлока. Стенки тщательно обрабатывают антигорючим составом и смолой.

Внизу углубление следует заделать двумя слоями рубероида либо толем. Боковые стены гнезда необходимо утеплить войлоком. Ящик встраивается в свободное пространство, чтобы он был плотно прижат к войлоку. Брус перекрытия устанавливается на низ короба на длину 15 сантиметров.

Если толщина стены меньше указанной отметки, то особое внимание важно обратить на общую толщину стенки, которая остается после создания свободного отсека. Если она меньше 50 миллиметров, существует риск свободного прохождения холодного воздуха в помещение. При наличии такой проблемы важно продумать дополнительное утепление того участка, на котором происходит опирание балок на балки и стену.

Осуществление монтирования балки

Установка опоры при создании перекрытия будет напрямую зависеть от дальнейших целей использования сооружения, площади и приходящейся на него нагрузки. Чаще всего деревянный брус устанавливают вдоль несущих стен на расстоянии от 600 до 1500 мм.

Заделка начинается от краев с последующим переходом на всю длину стены. Между крайними балками и самой стеной строители рекомендуют оставлять свободное пространство не меньше 5 сантиметров.

Еще одним довольно важным условием при опирании балок на балку и стену является учет горизонтального крепления опоры. Кроме этого, следует равномерно расположить все брусья по отношению к полу. Отклонение от горизонтальности и неравномерность уровня приведут к появлению дополнительных нагрузок на участок опирания кирпичной стены, особенно после установки дополнительных поперечных балок.

Опирание на колонну

Оно может быть шарнирного либо жесткого типа. Строители советуют выполнять опору балки сверху и переносить основную нагрузку на центр профиля колонны. При боковом креплении конструкции, кроме сжимающей нагрузки, в колонне дополнительно появляется момент от действия этой силы. Это провоцирует значительное увеличение нагрузки от колонны.

При опирании металлической балки на колонну сверху лучше всего передавать нагрузку ребру. Размер ребра будет определяться с помощью следующей формулы: F/Ap больше или равно RpYc.

• F в представленной формуле – это опорная реакция балки;
• Ap – площадь смятия опорного ребра;
• Rp – расчетное сопротивление стали смятию торцовой поверхности.

Чтобы вся нагрузка переходила к колонне через ребро, следует соблюдать выступ ребра, как правило, на 1,5–2 сантиметра. Ребро перед установкой важно тщательно сострогать, что поможет распределить всю оказываемую нагрузку равномерно по его площади.

Так как узел опирания балок перекрытия шарнирного типа, то для осуществления крепления хватит всего несколько болтов с одной стороны. Диаметр болтов от 16 до 20 миллиметров. Затягивать их слишком сильно не следует. Толщина опоры, как правило, доходит до 0–25 мм, толщина ребра – 8–12 мм.

Если в конструкции присутствует угол кровли, то ребро следует сострогать под необходимым углом и взять шайбы со скосом для монтирования болта.

Нормы опирания балки

В нормативных документах установлена минимальная длина опирания балки на балку и стену из кирпича – она доходит до 9 сантиметров. Такое значение было определено инженерами-проектировщиками в результате длительных расчетов и проверок. На минимальное опирание балки действуют следующие факторы:

• размер пролета и длина опоры;
• объем нагрузки, приходящейся на применяемую балку;
• тип нагрузки – динамический либо статический;
• толщина кирпичной стены, на которую приходится опора;
• тип сооружения – частное жилое, производственное и др.

Все описанные факторы важно в обязательном порядке учитывать при проведении расчетов. Конец балки должен накладываться на стену, чтобы получившийся размер нахлеста не превышал 12 сантиметров.
Источник: mirdizajna.ru