Как правильно установить швеллер на перекрытие

Для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

Усиление проема в несущей стене. Примеры и расчеты

Укрепление проемов в несущих стенах зависит от материала этой стены и должно выполняться только на основании согласованного с уполномоченными органами проекта усиления проёма в несущей стене.

В частности, наша компания выполняет такие проекты и имеет на это соответствующий допуск СРО. Для заказа проекта позвоните нам по телефону +7 (495) 507-74-67.Также наша компания оказывает услуги по согласованию таких проемов с ответственными органами. Если стена является несущей, то при устройстве в ней любых проёмов обязательно должно быть выполнено усиление проёмов металлоконструкцией.

1. Усиление проемов в кирпичных стенах

При пробивке проёма в кирпичной стене достаточно ограничиться устройством новой перемычки:

Усиление проема в кирпичной несущей стене.

В кирпичных стенах усиление проёмов выполняется швеллером. С двух сторон несущей стены на необходимой высоте прорезаются штрабы под эти швеллеры. Нижняя граница штраб должна проходить по горизонтальному шву кладки, чтобы будущая перемычка опиралась на цельный не тронутый кирпич, иначе он может не выдержать смятия и в будущем выкрошиться. После устройства штраб, в них вставляются с обеих сторон швеллеры и стягиваются шпильками. Длина опирания швеллеров обычно составляет 250-300 мм.

, она определяется либо расчетом, либо по таблице стандартных проемов. Данную таблицу можно найти в книге «Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий» В.Т. Гроздова. В ней подробно рассматривается усиление дверного проема в несущей стене для кирпичных домов. После установки перемычки небольшими кусками вырезается сам проём. К нижним полкам швеллера приваривают арматуру или пластины, после чего они штукатурятся по металлической сетке.

После оштукатуривания стены усиление дверного проёма никак незаметно.

Если при устройстве проема остается небольшой простенок (минимум 400 мм.), то его как правило (определяется расчетом) берут в металлическую обойму:

Проект усиления проема в несущей стене с обжатием кирпичного простенка.

Узлы и разрезы.

2. Усиление проема в монолитной и панельной стене

Существует несколько способов усиления таких проемов:

Усиление проема в несущей стене панельных и монолитных зданий.

Однако наиболее распространенный способ- это усиление дверного проема уголком в виде рамы:

Усиление проема в несущей стене. Примеры и расчеты

Укрепление проемов металлической рамой из уголков.

Узлы и разрезы.

Проём в несущей стене с усилением в данном случае выполняют в следующей последовательности. Перед устройством проема в распор с перекрытием ставят временные деревянные стойки или используют для этих целей стойки опалубки. Выпиливают штробы под стойки рамы и перемычку.

Ставят уголки стойки в проектное положение, а у уголка перемычки срезают часть полки, устанавливают и приваривают к стойкам. Далее вырезают часть стены под опорные уголки, устанавливают их и приваривают. После чего выполняют небольшими частями резку всего проема, обваривают раму пластинами, анкерят и штукатурят по сетке.

После завершения всех работ конструкция усиления проема никак не видна и не портит презентабельность ремонта.

Читайте также:  Виды и правила монтажа электропроводки — объясняем все нюансы

3. Расчет усиления проема

Усиление проемов в стенах рассчитывается из следующих соображений. Само укрепление дверных проемов воспринимает небольшую нагрузку, будь это металлическая рама или перемычка из швеллеров. Нагрузка на них равна весу от выше расположенной стены высотой в ширину выполняемого проёма. Иными словами, от верха прорубаемого проёма мы откладываем его ширину и берём вес данного участка стены, который распределяется на усиление проёма. Если в габариты откладываемого вверх расстояния попадает плита перекрытия, то также добавляется вся нагрузка и от неё.

Пример расчета усиления проема в несущей стене.

Таким образом, сама металлическая рама или перемычка усиления проёма несут совсем небольшую нагрузку от части выше расположенной стены. Они, скорее, выполняются для защиты границ проёма от возникновения сколов и трещин, чем для восприятия какой-либо реальной нагрузки.

Вся нагрузка от выше расположенных участков стены и плит перекрытий перераспределяется на оставшиеся простенки несущей стены по бокам выполненного проёма. Именно расчет таких простенков и является основным для усиления проема в несущей стене. Расчет должен показать смогут ли данные оставшиеся простенки воспринять нагрузку от всех выше лежащих конструкций.

Устройство проема с усилением- пример расчета простенков.

На усиление проема в несущей стене обязательно оформляется акт скрытых работ. Также ещё раз напомним, что выполнение такого усиления должно выполняться только после получения на это соответствующего разрешения согласно пункту №1 статьи 26 ЖК РФ и пункту 2.2.4 Прил.№1 к Постановлению Прав-ва Москвы №508:

Разрешение на устройство проёма с усилением (пункт 1.6).

С этой статьёй читают

Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.

Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).

Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.

Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. (1 кНм = 102 кгсм)

Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.

Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.

Для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки

Постоянные Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2
Длительные Полезные Зависят от назначения здания
Кратковременные Снеговые, зависят от климатических условий региона
Особые Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются
Читайте также:  Утепление холодного чердачного перекрытия в частном доме

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности. При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2. Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

  • L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

  • qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
  • qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

  • Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
  • Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

  • Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Виды швеллеров

Швеллер – это разновидность металлического профиля П-образного сечения (высотой 50—400 мм, с толщиной стенки 4—15 мм и шириной полок от 32 до 115 мм ). Стальные швеллера получают главным образом горячей прокаткой заготовки на сортовых станах, а также холодной или горячей прокаткой рулонной стали на профилегибочных станах. Швеллер предназначен для придания жесткости и устойчивости конструкции, в которой он применяется. Он хорошо работает на изгиб и воспринимает осевые нагрузки.

Швеллеры (ГОСТ 8240-89) делятся на:

  • швеллер с уклоном внутренних граней полок (ставится буква У).
  • швеллер с параллельными гранями полок (ставится буква П).

Расчет на изгиб швеллера – подбор сечения и проверка на жесткость

По справочнику (ГОСТ) подбираем профиль швеллера, который имеет момент сопротивления больше расчетного. В данном случае подходит швеллер 27П, Wx=310 см3, Ix=4180 см4. Далее необходимо осуществить проверку на прочность и жесткость на изгиб швеллера (прогиб хлыста).

Проверка на прочность:

  • σ=Мр/(γ∙Wx)∙1000=60∙1000/(1∙310)=193 Мпа

Проверка на жесткость, изгиб швеллера где относительный прогиб f/L должен быть менее 1/150 и определяется по выражению:

Условие жесткости обеспечивается. Следовательно, данный швеллер можно использовать для перекрытия по описанной схеме. Уменьшить номер швеллера можно, если хлысты укладывать с меньшим шагом.

При строительстве жилых зданий и прочих сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, так как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).

Читайте также:  Как укладывать балки перекрытия на газобетон?

Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера

При выборе конструктивного материала и допуске его к использованию в строительстве используются различные расчётные данные: минимальный момент сопротивления, изгибающий момент, нормальное напряжение и т.д.

Однако, самой важной характеристикой является максимально допустимый прогиб. Вычисляется он следующим образом: коэффициент 5/384 умножается на дробь. В числителе дроби находится произведение расчётной нагрузки на ¼ длины пролёта швеллера. В знаменателе – произведение момента инерции на показатель продольной упругости материала, из которого изготовлен швеллер (его модуль).

Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера

Полученные результаты являются исчерпывающим расчётом, позволяющим выяснить, действительно ли подходит швеллер для использования в той или иной части конструкции.

В видео демонстрируется производство швеллера: Твитнуть

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

  • L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

  • qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
  • qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

  • Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
  • Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

  • Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Купить швеллер

Наверняка многие из вас задавались вопросом “Где купить швеллер в Москве?”. При этом наверняка вам нужен качественный металлический швеллер, цена на который будет ниже средней по рынку. Наша компания поможет решить эту задачу: мы предлагаем нашим покупателям качественный швеллер из стали оптом либо в розницу. Большой опыт работы, наличие квалифицированных специалистов позволяет нам удовлетворять запросы каждого клиента, в том числе и крупных строительных компаний.

Вы можете быстро сделать заказ швеллера, связавшись с нами по телефону: 8 (495) 766-06-61. Доставка швеллера будет произведена в минимальные сроки и в самое удобное для вас время.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. При строительстве небольших зданий можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Общая нагрузка, кг/м 2 Длина пролета
3 м при шаге, м 4 м при шаге, м 6 м при шаге, м
1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2
300 10 10 10 10 12 12 16 16 16
400 10 10 10 12 12 12 20 20 20
500 10 12 12 12 12 12 20 20 20

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м 2 , для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м 2 , для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м 2 .