Глубина опирания металлической балки на кирпичную стену
Обновлено: 09.05.2024
В данном посте 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.
опирание металлической балки на стену
Узел №1 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.
металлические балки узлы
Узел №2 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7 — 3,0 т.
стальные балки узлы
Узел №3 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1 — 5,0 т.
шарнирный узел опирания балки
Узел №4 (шарнирный)
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1 — 7,0 т.
заделка балки в стену
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1 — 18,0 т.
опирание металлических балок
Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1 — 20,0 т.
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).
Глубина заделки балок в кирпичную кладку
Где можно найти конструктивные требования к заделке балок и перекрытий в кирпичные стены. В СНиП есть указание, что "заделка плит не менее 12 см, при этом не допускается установка плит в оставленные в кладке борозы".
А например при реконструкции: некоторые конструкции (монолитные)хотелось бы опирать на имеющиеся стены, но при этом надо штробиться, т.е. "устанавливать в борозды".
:? То же самое с мет. балками. какая минимальная глубина заделки?
В СНиП таких указаний нет. Возможно есть какая-то специальная литература. :wink:
P.S. Про расчет речи не идет: интересуют конструктивные требования по минимально разрешенной глубине заделки в таких случаях.
Спасибо.
Да требования разных норм часто противоречивы.
Под балку вообще хорошо делать подушку.
А вообще конечно - лучше не менее 12 см (то есть полкирпича) + расчет на смятие.
Junga
Если речь идёт, о каком то частном случае установки балки на кирпичную стену, то того, что сказал alle, вполне достаточно. Но если Вы, имеете дело со зданием, в котором балки - есть несущие элементы перекрытий и организуют поперечник здания, который должен нести ещё и горизонтальные составляющие, то этого не достаточно. Так –как при прогибе балки, подушка, получает не полное касание и держится за счёт силы сцепления бетона с кладкой.
А по отношению к плоскости стены крепление получается в одной точке и не надёжное.
По сему, в таких случаях необходимо предусмотреть сплошные, монолитные пояса.
При реконструкции - только штробиться, а как можно иначе? Я много перелопатил старых и не совсем кирпичных зданий, заделка балок мин. - 250, плит - 120. Естественно, подушки, а вот монолитные пояса встречались только при сейсмике более 6. О высотных кирпичных зданиях не могу сказать. В месте установки главных балок перекрытий обычно делается утолщение кирпичной стены - пилястра по всей высоте от фундамента.
Насколько я понял, в СНиПе речь идет о распределительных плитах. Опирание сборных плит перекрытия для жилых зданий нормирует "Пособие по проектированию жилых зданий к СНиП 2.08.01-85, вып. 3" пункт6. Перекрытия -
"Глубину опирания сборных плит на стены в зависимости от характера их опирания рекомендуется принимать не менее:
- при опирании по контуру, а также двум длинным и одной короткой сторонам - 40мм, при опирании по двум сторонам и пролете плит 4.2м и менее, а также по двум коротким и одной длинной сторонам - 50мм, при опирании по двум сторонам и пролете плит более 4.2 м - 70мм. При назначении глубины опирания плит перекрытий следует также учитывать требования СНиП 2.03.01-84 к анкеровке арматуры на опорах.
Но лучше, конечно, по старинке - для плит не менее 120мм, для балок - 250
Спасибо за поддержку.
Конструкйии о которых идет речь чаще всего второстепенные (опирание лестницы, монолитный участок заделки проема в перекрытии и т.п.). Правда бывают пролетом до 6 м.
Просто неохота иногда для такой мелочи городить металлические рамы внизу (да и не всегда возможно).
Для себя вынесла следующее: конструктивное опирание
для плит (неважно каких, тем более монолитных) - 12 см,
для балок - 25 см.
крик о помощи. ))) собрался на даче построить деревянный навес для 4 машин с плоской крышей..обыскался какойнить простенький чертеж. помогите где подсмотреть или скачать.
или можт совет какой на каком расстоянии и сечение опорных брусов ну и правильное соединение с крышей
Заранее огромное спасибо откликнувшемся
Классические узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены.
Как выполняется опирание балки на кирпичную стену?
Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на кирпичную стену, так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.
Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.
Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.
Материал и конструкция перекрытия
Таблица расчета сечения балок перекрытий.
В общем случае перекрытие это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).
При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:
Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.
Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.
Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.
Способы заделки балки
Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.
Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.
Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.
Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки
В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.
Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.
Опирание балки при уменьшении толщины стены
Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.
При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.
Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.
При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.
Монтаж и крепление балок
Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.
Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.
Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.
Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.
Монтаж перекрытия
После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.
При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.
Для обработки и крепления деревянных элементов:
Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой.
- ножовка,
- топор,
- молоток,
- болгарка,
- дрель,
- перфоратор (для работ с кирпичом).
Для проведения измерений и замеров:
Опирание металлической балки на кирпичную стену
Конструкции упрочненных перекрытий могут основываться на использовании несущих металлических балок. При опирании такой конструкции на кирпичную стену необходимо устранить вероятность местного разрушения кирпичной кладки в зоне крепления балки.
Для распределения возникающих значительных нагрузок на возможно большую площадь применяются подушки, которые должны входить в комплект специальных узлов.
Несколько видов стандартных узлов крепления включают шарнирное соединение, закрепляемое на кирпичной кладке цементным раствором. Нагрузка на опорный конец в этом случае передается на кирпич через промежуточные металлические плиты толщиной не менее 20 мм. Размеры такой плиты определяются, исходя из веса балки и прочностных свойств кирпича.
Для больших нагрузок (более 100 кН) в зоне опирания на кирпичную стену должны использоваться специальные железобетонные распределительные подушки толщиной не менее 100 мм. Такая подушка для упрочнения армируется двумя сетками. Непосредственное опирание на кирпичную стену при указанных нагрузках не допускается. Опорные узлы самой балки в этом случае изготавливаются в жестком исполнении.
Подведение итогов
Промерзание перекрытия из-за неправильного опирания плит перекрытия.
Любой вид перекрытия имеет свои преимущества и недостатки. Использование деревянных перекрытий на несущих деревянных балках наиболее дешево. По трудоемкости и степени сложности сборки такие перекрытия вполне доступны большинству людей. Эта доступность обеспечивает наибольшее распространение применения деревянных балок при строительстве частных кирпичных домов. Деревянные перекрытия в таких домах могут использоваться в качестве любого вида как междуэтажного, так и чердачного.
Стандартные способы заделки концов обеспечивают надежное и безопасное опирание на кирпичную стену. Сравнительно небольшой вес конструкции позволяет снизить нагрузку на кирпичную кладку стен и фундамент дома.
К недостатку деревянных конструкций следует отнести легкую воспламеняемость древесины, что требует применения огнезащитных покрытий. Увеличение долговечности перекрытий достигается за счет пропитки смолами и антисептической обработки, но все равно они уступают металлам и железобетонным конструкциям.
При сооружении перекрытий в зданиях, где есть значительные нагрузки на несущие конструкции, возникает необходимость использования металлических и железобетонных балок. Применение подобных конструкций требует повышенных затрат и специального оборудования. В то же время в сложных условиях обойтись без них нельзя. Утяжеленное опирание плиты из бетона на кирпичную стену значительно ограничивает применение монолитных плит в частном строительстве.
Все виды перекрытий хороши для конкретных условий. Правильный выбор конструкции может произвести только специалист с учетом всех воздействующих факторов.
Узел крепления балки в кирпичной стене
Указанный узел крепления металлической балки в стене изначально рассчитан на то, что кирпичи в стенах теряют свою изначальную прочность и в дополнение внутри стены могут находится вент каналы.
Для этого по нижнему поясу балки в стене выполняется штроба в которую вставляется , крепится на анкера и заделывается цементно-песчаным раствором металлический швеллер. После чего балка перекрытия надежно опирается на верхнюю полку швеллера.
Для монтажа швеллера штробы в стене режутся не длиннее 3-х метров, для предотвращения обрушения кирпичей.
Узел соединения составных балок
Сварное соединение составных балок
При монтаже балок перекрытия в существующие кирпичные стены возникает необходимость делать их составными. Из расчета 1/3 длинны + 2/3 длинны требуемой балки.
Балки заводятся в стены, в предварительно сделанные гнезда на глубину 250 мм. После этого балки стыкуются путем электросварки металлических накладок. Контролируется качество сварных соединений и качество геометрических размеров.
Недопустимы прогибы по вертикали и отклонения в горизонтальной плоскости. Смежные балки монтируются при условии разнесения стыков в противоположные стороны.
Фланцевое соединение балок перекрытия
Балка для перекрытия составная
Узел фланцевого соединения балки
floor beam nodes
Примеры усиления стальных балок
усиление стальных балок
Усиление стальных элементов
а - прокатных балок; б - сварных балок; в - внецентренно или центрально сжатых элементов; г - центрально-сжатых или растянутых элементов; 1, 2, 3 - усиление полосами, стержнями, прокатными профилями.
Читайте также: