Крепление металлической балки к кирпичной стене
Обновлено: 16.05.2024
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).
Узел крепления металлической балки к кирпичной стене
Не получилось найти инфу по данной теме. Хотел найти расчет сварного соединения примыкания профиля к пластине. Где-то видел, но забыл.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
А чего вы не хотите стену продолбать и завести внутрь ? Так обычно делают.
Дальше не знаю, но подозреваю так:
Из-за момента нужен будет шов разный по высоте балки.
Расчёт сварного соединения сделать по максимальному напряжению вверху балки.
А как конкретно - на 100% уверен, что в СНИП "стальные конструкции" должен быть расчёт углового шва. Просто лень в СНИП смотреть.
Или как говорилось выше завести в стену, что предпочтительнее. Или сделать ответную пластину с другой стороны стены и стянуть шпильками. А Hilti в кирпич это от лукавого.
Расчет по сварному шву есть в СНиПе, а так приварите швом Т1 с катетом 6 мм, точно пройдет.
Решающим для определения прочности может явится проверка на изгибающий момент совместно с продольной силой без учета поперечной силы в волокнах швов, наиболее удаленных от центра тяжести сечения по ф-ле тау=М*Ymax/Ic+N/Ac или в вверху вертикального шва на действие М,N и Q по ф-ле тау=квадратный корень из выражения ((тауN+тауМ)2+(тау Q)2).
Спасибо. Про заделку - подумаю. А анкеры, может на химические заменить.
Может, кто вспомнит источник, где есть пример расчета такого узла (сварной шов по периметру профиля, на M, Q).
Негр преклонных годов
Может, кто вспомнит источник, где есть пример расчета такого узла (сварной шов по периметру профиля, на M, Q).
Дык запросто, SCAD 11.3, модули Кристалл(сварные соединения) и Арбат(закладные детали, но это для закладных в бетоне):
А суть профиля по периметру такая же как и пластины с двух сторон. В мандрикове это есть. Прсто не учитывайте горизонтальные швы.
Вот еще такой же пример из Белени. Пример V.3 на стр.127.
Vildar, те анкеры HILTI HLC 16х60/12 что вы назначили не выдержат вашу комбинацию усилий. Вы ведь анкеры не просто срезаете , вы их еще и тянете с приличным усилием. Очень хотите применить анкеры? Консультируйтесь с фирмой производителем. У HILTI есть расчетная программа под их анкеры, могут и вам прислать. И учтите, что расстояния между анкерами должны быть по расчету, и пластина опорная будет соответствующей толщины. И испытывать надо эти анкеры именно на этой вашей стене для окончательного определения их несущей способности. Короче - ваше решение годится скорее при реконструкции, но не при новом строительстве.
Что касается предложения: поставить две пластины и стянуть их шпильками - вполне возможное решение, но отверстия под шпильки надо сверлить колонковым сверлом с алмазной кромкой, но не долбить перфоратором. Перфоратор выбьет большие конусы со стороны стены обратной началу сверления. Мало не покажется!
Относительно расчета швов, так в ощем-то ничего особенного - представляете для себя шов в виде линии с толщиной равной катету шва (получится набор узких прямоугольников) и считаете ее геометрические характеристики. А дальше можно и напряжения определить по формулам сопромата как для сечения загруженного М, N и Q. И сравнить их с расчетным сопротивлением металла шва или зоны сплавления по СНиП II-23-81* "Стальные конструкции".
Если неохота считать вручную, то найдите программу КРИСТАЛЛ (приложение к SCAD) там есть расчет именно вашего случая - приварка прямоугольной трубы по контуру.
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.
Классические узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены.
Читайте также: