Крепление металлической балки к кирпичной колонне
Обновлено: 04.10.2024
Помогите пожалуйста советом. Проектирую здание из металлокаркаса, но по архитектуре в центре обязательно должны стоять кирпичные (и только!) колонны. Пролет балок в этом месте 7м. Не могу сообразить как правильно опереть металл на кирпичную колонну и можно ли сделать опирание жестким. Привыкла считать что опирание металла на кирпич все таки это шарнирный узел. Может кто-нибудь сталкивался с такой проблемкой, очень нужна помощь
Ты хоть какиенибудь рисунки и схемки скинь. А архитекторам которым ОБЯЗАТЕЛЬНО нкжны там кирпичные столбики . Вообщем посмотреть надо.
Открой Серию 2.440-2 Узел 29. "Опирание балок на кирпичные стены". Сделай по подобию. Обязательно бетонный пояс под балкой. Посчиатай кирпичь на счатие от твоей силы Q. Узел счетается шарнирным. Жесткий сделать на кирпичныю коллоны маловероятно.
Узел посмотрела. Большое спасибо. В принципе так конечно можно сделать (сама уже про это думала). Единственное у меня на колонну с двух сторон будут опираться металлические балки. А при опирании на металлическую колонну тогда тоже делать шарнирный узел или оставить жесткий?
На стальную колонну операться можешь как хочешь это твое дело, как запроектируешь.
Если твоя балка ригеля неразрезная, то можешь опереть другой край жестко.
Если разрезная схема то делай операние везде шарнирное.
Ну, вот и умница! Это ж надо - жесть в месте примыкания к кирпичному столбу? Правду говорят: век живи - век учись! Неее - ну молодца.
Мне кажется, надёжнее будет сделать каркас полностью стальным, а колонны облицевать кирпичом. Иначе, может так случиться, кладку придётся хорошенько заармировать. И хватит ли несущей способности на пролёте 6,9 - ещё вопрос. Судя по всему, затевается какое-то общественное здание.. Отсюда 480 кг/м2 плюс собственный вес.
А какие нагрузки у вас и какая высота колонны? Если высота большая и нагрузки приличные, то оптимальным будет предложение с металлической колонной облицованной кирпичом, или кирпичной колонной с монолитным армированным сердечником.
Высота этажа 3.3м, здание 2-х этажное. Нагрузки в этом месте по максимуму - там будет конференц зал. Колонны нужны кирпичные архитекторам т.к. вверху будут выполнены из кирпича своды, на кот. обопрется купол
Не понимаю колонны выше потом пойдут? Если так то можно колонны обжать обоймой и подвести балки сбоку а не сверху. Но конечно это будет шарнирное опирание. И на мет колонну нет необходимости на пролете 2,5м делать жесткий узел. Ну вообще делать своды из кирпича это жесть, да еще потом купол на них опирать. Архитекторам тогда надо отдать должное если они знакомы со сводными консрукциями из кирпича. Не понимаю а что они не могут своды декоративно из гипрока сделать? А купол на свою нормальную систему балок опереть, да и крепить этот купол на металл легче.
Правильно тебе тут написал Neutrino
Делай стальной каркас, а стальную стойку архитекторы пускай облицовывают кирпичем как хотят, заодно и огнезащита.
на самом деле - облицевать ее и все дела. С кирпичной колонной проблем не будет - здание всего 2 этажа, но конструктивно лучше делать несущий каркас из одного материала, а не мешать рога и хвосты в одну кучу
К тому же - кирпичный свод - ооочень тяжелая вещь! если не стоит задача воплотить конструктив средневековья - то облицовка и обшивка по легкому металлическому каркасу прекрасно воплотят идеи архов в жизнь
Опирание металлической балки на кирпичную колонну?
Классические узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены.
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).
Конструктивные и расчетные схемы крепления балок к колоннам
Балка может быть прикреплена к основанию с помощью жесткой заделки (рис. 4.12, а). Балку, у которой один конец прикреплен жестко к основанию, а другой свободен, называют консолью. Многие строительные конструкции работают как консоли: балконные плиты, козырьки, карнизные плиты и т.д.
Такая опора с геометрической точки зрения характерна тем, что препятствует вертикальному, горизонтальному и угловому перемещениям опорного сечения. С точки зрения статики такая опора характеризуется тем, что дает три реактивных фактора (Ум, КА2, ЯА), причем величины реакций Ум и УА2зависят от глубины заделки /оп. Представим расчетную схему консоли в виде трех опорных стержней — рис. 4.12, б. В каждом опорном стержне возникает по одной реакции: ЯА, Ум, КА2. Однако в расчетах неудобно иметь дело с реакциями Ум и УА2, зависящими от длины заделки, поэтому расчетную схему чаще представляют по рис. 4.12, в, где пара сил Ум и Ук1 заменена моментом Л/А, его называют опорным моментом. Такую опору принято называть жестко защемляющей или жесткой заделкой. За расчетный пролет /„ консоли принимают расстояние от края заделки до свободного конца балки.
Защемление строительных конструкций на опорах во многом определяется глубиной заделки /оп, материалом, в который заделывается балка, и специальными мерами, обеспечивающими крепление (постановка анкеров, сварка, замоноличивание и т.д.). Безусловно, защемление обладает некоторой податливостью, величина этой податливости зависит от ряда причин, которые трудно учесть. Для большинства балочных конструкций, опирающихся на кирпичные стены на глубину 120—250 мм, очень трудно обеспечить полное защемление на опорах. Поэтому при опирании балки без специальных устройств и при небольшой глубине заделки при расчетах защемлением пренебрегают (рис. 4.13, а). Расчетную схему такой балки принимают по рис. 4.13, б.
Здесь были рассмотрены только опоры простых балок, с тех же позиций можно рассмотреть шарнирные и неразрезные балки, уделяя особое внимание конструктивному оформлению шарниров или неразрезности балок, встречающихся в строительной практике.
Еще раз обратим внимание на то, что расчетные схемы должны отражать действительные условия работы сооружений и конструкций с целесообразной точностью.
4.2. Колонны: конструктивные и расчетные схемы
Принципы построения расчетной схемы балки можно перенести и на колонны. Не повторяя правил, приведенных для построения расчетных схем простых балок и консолей, построим их для некоторых конструктивных схем стальных, железобетонных деревянных и кирпичных колонн (стоек, столбов).
Стальные колонны. Простейшие стальные колонны, которые и будут рассматриваться в учебнике, прикрепляются к фундаментам с помощью опорных плит (относительно толстых стальных листов) и анкерных болтов. Они не обеспечивают жесткого защемления внизу и обладают податливостью, поэтому такое закрепление считается шарнирным (рис. 4.14).
При необходимости обеспечить жесткое защемление прикрепления колонны к фундаменту используют более сложную конструкцию траверсы (рис. 4.15). Из рисунка видно, что поворот нижнего сечения колонны или опорной плиты практически исключается.
Балки к колоннам могут прикрепляться как шарнирно, так и жестко. Пример шарнирного соединения балки с колонной показан на рис. 4.16, при таком креплении возможен поворот торцевого сечения. Пример жесткого соединения изображен на рис. 4.17, где балка через опорное ребро передает нагрузку на опорный столик колонны, а жесткое присоединение балки к колонне обеспечивается болтами, которые исключают поворот сечений, т.е. делают узел жестким. При этом следует понимать, что жесткость соединения балки с колонной зависит не от того, опирается она сверху или сбоку, а от способа соединения, обеспечивающего или не обеспечивающего возможность поворота. Опирание балки сверху можно сделать жестким, а примыкание сбоку шарнирным (если убрать часть болтов, оставив их только в нижней части соединения).
Железобетонные колонны. Наиболее распространенные случаи соединения железобетонных колонн с фундаментом приведены на рис.4.18, а. Колонны жестко заделываются в стакане фундамента с помощью монолитного бетона, что дает основание считать нижнюю часть колонны жестко заделанной на уровне обреза фундамента. Это справедливо, если размеры фундамента значительны и не дают возможности повернуться колонне вместе с фундаментом. Если размеры фундамента невелики, а колонна достаточно мощная, то возможен ее поворот вместе с фундаментом, что больше соответствует шарнирной опоре (рис. 4.18, б).
Каким должно быть опирание кирпичных столбов
Опирание кирпичных столбов — важный элемент в технологии кирпичного строительства небольших зданий с несущими наружными стенами. Столбы опираются на узлы в фундаменте и выкладываются из качественного полнотелого кирпича с использованием раствора высокой прочности. Самая малая площадь сечения несущего кирпичного столба должна составлять 510 х 380 мм.
Виды кирпичей для кладки столбов.
Если здание небольшое и высота столбов до 5 м, допускается площадь сечения 380х380 мм. Для возведения более высокой кирпичной кладки обязательно ее армирование, которое увеличит ее несущие качества и обеспечит надежное крепление к стенам. Чтобы равномерно распределить давление конструкции, используется узел опирания — железобетонная плита, уложенная под основание столба.
Опирание кирпичных столбов требует точного расчета, так как столбы под сильным давлением способны разрушаться, особенно от боковых нагрузок. В технологии современного строительства предлагаются следующие подходы, усиливающие изготавливаемую конструкцию:
- внутреннее усиление наружных столбов;
- внешнее (наружное) усиление.
Кладка столбов из кирпича
Кирпичные столбы.
Стандартные столбы из кирпича при малоэтажном строительстве имеют в сечении квадрат или прямоугольник. Выкладываются они по трехрядной системе с перевязкой швов. Крепление других видов обычно не используются: перевязка через несколько рядов (более трех) не гарантирует того, что кладка будет монолитной и прочной, а кладка с перевязкой через один ряд требует больших трудовых затрат.
чность заложенных углов будущего столба проверяют с помощью угольника из дерева, правильность расположения горизонтальных рядов с помощью правила или уровня два раза или чаще на каждом уровне (через 100-120 см). При отклонении поверхности кладки от горизонтали на допустимую величину, такой недостаток устраняется при выкладывании следующих рядов. Соответствие поверхностей угловых стен вертикали проверяют с помощью уровня и отвеса два раза или чаще (через каждый метр). Все допустимые несоответствия поверхностей вертикали устраняют в дальнейшем, при выкладывании яруса или этажа. Обязательной является проверка толщины швов.
Внутреннее усиление наружных столбов из кирпича
Распространенные варианты кладки кирпичных столбов.
Прочность столба из кирпича достигается комплексным использованием технологий установки арматуры из металла и заливки бетоном. В строительстве обязательно внутри конструкции из кирпича закладывается профильная труба или швеллер, арматурные материалы.
современным технологиям строительства столбов из кирпича, арматура из металла, устанавливается в одно и то же время с заливкой и бетонированием фундамента. Установленная одновременно с фундаментом металлическая арматура впоследствии скроется кладкой из кирпича, а в полое пространство внутри столба будет заливаться раствор из бетона. Важными требованиями к этому раствору являются его пластичность и жидкость, которые позволяют затем уплотнить его с помощью вибратора. Описанный способ считается самым надежным и технологичным в процессе внутреннего усиления кирпичных столбов.
Наружное усиление кирпичных столбов
Схема усиления кирпичных столбов обоймами.
Решение усилить столб из кирпича снаружи не всегда оказывается правильным. Иногда быстрее, проще и выгоднее выложить кирпичную конструкцию заново. Тогда столб можно выложить на качественном растворе, надежно усилить изнутри. Единственная сложность при возведении столба заново — необходимость для этого снять давящую на него нагрузку.
Если подобный способ усиления нельзя реализовать, устраивается так называемая обойма, которая выполняется и монтируется из 4 металлических уголков, надевающихся на угловые поверхности столба в форме стоек. Эти приспособления нужно стянуть прутом круглой формы, уголком или арматурой, что значительно увеличивает ее прочность. Вместо обоймы из металла можно использовать обойму из железобетона. Чтобы ее установить, вокруг столба необходимо сварить каркас из арматуры или арматурных сеток. При наружном усилении толщина каркаса из железобетона составляет 4-5 см и более.
Установка деревянных балок на кирпичные опоры
При опирании деревянной балки на кирпичные столбы нужно защищать стык балки и кладки от проникновения в него сырости.
Установка деревянных балок на кирпичные опоры.
Частички воды, содержащиеся в теплом сыром воздухе, при попадании внутрь холодной стены в гнездо балки образуют конденсат, увлажняющий балочную древесину и вызывающий ее постепенное гниение. По этой причине края деревянных балок, примыкающие к стене, необходимо обрабатывать антисептиком и герметизировать двухслойным рубероидным покрытием (без оклейки рубероидным покрытием торцовой части балок).
Размер минимального опирания плиты перекрытия на кирпичную стену выполняется с соблюдением следующих правил: глубина полости для установки балки на кирпичную стену должна на 2-3 см быть больше площади балочного конца. Глубина обычно балочного гнезда составляет 18 см, балку вводят в балочное гнездо на 12-15 см, благодаря трехсантиметровому пустому промежутку дерево балки не касается стены, а водяные пары выводятся наружу через торцовую часть балки, не оклеенную рубероидным покрытием.
Когда все балочные перекрытия установлены, все пустоты в гнездах заливают раствором, что защищает стык от проникновения воздушных масс и воздействия сырости и делает деревянное перекрытие надежным.
Армирование кирпичных столбов
Кладку кирпичных столбов следует выполнять с перевязкой по системе профессора Л.И.Онищика. Эта технология перевязки включает возможность совпадения швов по вертикали в 3 соседних рядах кладки, но абсолютно не допускает применения обрубленного кирпича (3/4).
Установка арматуры поперек, то есть в швы кладки, проходящие горизонтально, обеспечивает увеличение несущих характеристик кирпичных столбов. При таком методе используется сетчатая арматура от 3 до 8 мм в диаметре.
Читайте также: