Описание перемычек на кирпичную стену

Как проделать и укрепить проёмы в несущих стенах

При перепланировке может возникнуть необходимость изготовить проём в несущей стене. Подобные действия в коммунальном секторе могут выполняться только по согласованию с жилищным фондом, частные же застройщики могут действовать на свой страх и риск.

Согласно проекту, по обе стороны несущей стены размечают границы будущего проёма. Чтобы удостовериться в полном совпадении, после разметки с одной стороны сверлят четыре строго перпендикулярных отверстия в углах проёма и соединяют их линиями.

По верхней границе проёма проводится горизонтальная подрезка шириной около 10 мм и длиной на 20 см больше проёма в обе стороны. В полученный паз с каждой стороны закладывают по отрезку угловой стали. Её сечение может определяться по расчёту на изгиб, но чаще закладные делают с большой избыточной прочностью. В общем случае стального уголка 100х100х8 мм будет более чем достаточно.

Выше вложенных уголков сверлится по одному отверстию на каждые 25 см ширины проёма, в них заводится гладкая арматура, посредством которой уголки соединяются между собой. Нижняя связка выполняется накладными стальными пластинами 100х8 мм. После установки перемычки проём можно вырезать и удалять по фрагментам.

В нижней части проёма по плоскости каждой стены обязательно должны быть заложены два отрезка угловой стали размерами не менее 50х50х4,5 мм. Их нужно завести в стену не менее 50 мм с каждой стороны. Между нижними и верхними уголками вставляются вертикальные боковые накладки на углы. По размеру их обычно выбирают эквивалентными верхнему обрамлению.

С внутренней стороны боковые уголки связывают накладными пластинами. В стене обвязка крепится штифтами из 12 или 14 мм профильной арматуры, которые забиты в отверстия, просверленные под углом в 45° к плоскости стены через каждые 35–40 см. Штифты прихватываются к уголкам сваркой, обрезаются до 60–70 мм, а затем плотно пригибаются к плоскости обрамления и тщательно обвариваются.

9. Организация рабочего места звена каменщиков.

При выполнении каменных работ на производительность труда каменщиков большое влияние оказывает правильная организация рабочего места. Организация рабочего места должна исключать непроиз­водительные движения рабочих и обеспечивать наивысшую произ­водительность труда. Поэтому рабочее место должно находиться в радиусе действия крана, иметь ширину около 2,5 м и делиться на три зоны: рабочую зону шириной 0,6…0,7 м между сте­ной и материалами, в которой перемещаются каменщики; зону материалов шириной около 1 м для размещения поддонов с кам­нем и ящиков с раствором и зону транспортировки 0,8…0,9 м для перемещения материалов и прохода рабочих, не связанных непо­средственно с кладкой.

Число поддонов с камнем и ящиков с раствором и чередование их зависит от толщины стены или конструкции, числа проемов на данном участке и сложности архитектурного оформления.

Поскольку наибольшей высотой, и а которой еще рационально вести кладку, является 1,2 м, то все каменные здания и сооруже­ния по высоте делят на ярусы такого же размера. Поэтому при достижении кладкой такой высоты необходимо прекратить работы’ и установить (или переставить) подмости. Чтобы увязать процесс установки подмостей и обеспечить постоянную занятость каменщиков, здание или сооружение делят в плане на захватки и делянки. Захватки пред­ставляют собой участки строящегося здания или сооружения, на которых трудоемкость работ примерно одинакова. Захватку выде­ляют бригаде каменщиков. Каждую захватку разбивают на делянки, которые представляют собой участки кладки, выделяемые зве­ну каменщиков. Работу организуют следующим образом: после окончания кладки яруса на одном участке каменщики пере­ходят на другой участок, а на первом устанавливают или переставляют подмости или монтируют перекрытия.

Производство работ при кладке стен тесно связано с рядом смежных и вспомогательных работ. Так, транспортные рабочие обеспечивают непрерывную подачу материалов к рабочим местам. После окончания кладки на высоту яруса плотники устанавливают подмости. По окончании кладки этажа монтажники приступают к монтажу перекрытий, лесниц, перегородок.

Работа бригад различных специальностей должна быть органи­зована так, чтобы не было простоев. Это достигается при поточ­но-захватном методе, когда строящееся здание в плане делят на равные по трудоемкости части — захватки, а по высоте — на ярусы.

Так, если здание разделено на две захватки, то на одной из них ведут кирпичную кладку, а на другой в это время монтируют сбор­ные железобетонные перекрытия и лестницы или переставляют подмости (это можно делать и во вторую смену). Заготовка час­ти кирпича на рабочих местах возможна в третью смену или во вторую с установкой подмостей. Остальной кирпич, а также ра­створ подают непрерывно в процессе кладки.

При поточной организации работ необходимо, чтобы кладка стен одного этажа на первой захватке заканчивалась за такое же время, какое требуется для монтажа перекрытий и установки подмостей на второй захватке. Это дает возможность каменщи­кам и монтажникам после окончания своих работ на захватках по­меняться местами: каменщики переходят на вторую захватку для кладки стен следующего этажа, а монтажники — на первую для монтажа перекрытий по готовым стенам.

Если поставить необходимое число каменщиков на захватку, кладку одного яруса стен можно выполнить за одну смену. В этом случае (если перестанавливать подмости во вторую смену) кладка одного этажа на захватке завершается за 3 дня, а кладка одного этажа на всем здании — за 6 дней.

За такое же время должны быть выполнены монтажные работы. Если это не удается, меняют число захваток или увеличивают про­должительность работы каменщиков на ярусе-захватке.

Виды конструкций

Трудно найти помещение без окон и дверей

Но и окна, и двери, несмотря на свою важность, полезность, функциональность, — проблемные зоны для работников. Их установка требует наличия специально подготовленных проемов

Если речь идет об обычной стене, тогда кирпичи устанавливают рядами, нагрузка равномерная. В стене, где планируются окна либо дверь, требуется монтаж перемычек, которые уберегут стену от обрушения. При этом нагрузка на перемычку высокая — 1 куб.м кирпича вместе с раствором весит в среднем около 2 т.

Перемычки в кирпичных стенах бывают нескольких разновидностей:

1. Металлические перемычки — облегченные сооружения, используемые при небольших нагрузках. Это может быть арматура, уголок, швеллер.
2. Кирпичные перемычки фирмы «Baut». С их помощью кладку кирпичей можно проводить горизонтально и вертикально.
3. Арочная кладка. Такое устройство — одновременно перемычка и составляющая фасадного декора. Ее установка требует специальных инструментов и навыков работы.
4. Железобетонное устройство сборного характера. Подобные элементы устанавливают при большой нагрузке на проемы. Зачастую это возведение 2 этажа, использование непростых конструкций в проекте.

Железобетонные перемычки могут быть разного вида:

• брускообразные;
• балочные;
• плитковые элементы (шириной от 25 см);
• фасадные устройства.

Перемычки в кирпичных стенах также разделяют на несущие и ненесущие конструкции. Несущие элементы — высокопрочные изделия, способные выдерживать немалые нагрузки. Чаще всего их устанавливают при строительстве 2 этажа, на несущие кирпичные стены. Ненесущие элементы — способны выдержать кроме себя еще несколько рядов кирпича.

Общие требования к железобетонным перемычкам:

Обязательное наличие сварного арматурного каркаса и смеси бетона.
Сооружение подобных конструкций осуществляют только на горизонтальные, подготовленные места.
Согласно нормам СНиП перегородка на сплошную стену должна заходить на 25 см; а минимальное значение в кирпичной перегородке между окнами — 20 см.
Установку многоэлементных перемычек важно осуществлять в одном положении, до получения необходимой ширины пролета.

Перемычки сборные из бетона

Так как перемычка из кирпича является довольно сложным с конструктивной точки зрения архитектурным элементом, правильно сделать её своими руками у новичка вряд ли сразу получится. Их устраивают только над проёмами, не превышающими двухметровую ширину, и на стенах, которые не несут нагрузок от перекрытий — ведь по прочности на изгиб они не могут составить конкуренцию перемычкам железобетонным. Поэтому в частном строительстве практически повсеместно, даже на нешироких проёмах, используют именно их.

Опирание перемычки на кирпичную кладку

В ассортименте большинства заводов ЖБИ, есть перемычки для кирпичных стен, изготавливаемые по стандарту 948, действующему с 1984 года. Данный ГОСТ регламентирует изготовление из тяжёлого бетона перемычек, специально предназначенных для зданий из кирпича – и не только жилых, но и любого другого назначения.

Их так же можно использовать для установки в проёмы стен, возводимых из камней природного и искусственного происхождения. К категории искусственных камней, относится, собственно, и сам кирпич — а ещё, всевозможные мелкоформатные блоки из зольного или автоклавного бетона.

Типы и параметры

Существует четыре типа перемычек для таких стен, и различаются они по форме и размерам. Для наглядности представим скомпонованную в виде таблицы информацию о том, как они выглядят, и в каких ситуациях применяются.

Внешний вид изделия	Назначение, размеры
Перемычка брускового типа (ПБ)	Данный вид перемычек напоминает по форме деревянный брус. Его сечение может быть квадратным, но если оно прямоугольное, то высота больше, чем ширина – например: b-120 мм, h-220 мм. То есть, в проектном положении брусок должен стоять на ребре.Единственный вариант, где размер b больше, чем h – это 120*65 мм. Но он используется только на ненесущих стенах. Вариаций длины очень много: начиная от 1030 мм, и заканчивая 5960 мм. Максимальная ширина перемычек типа ПБ составляет 250 мм – а значит, их применяют только в тех случаях, когда толщина стен не превышает длину одного кирпича.
Плитный вариант перемычки (ПП)	Перемычки данного типа предназначены для стен, толщина которых начинается от 1½ кирпича. Они всегда монтируются плашмя, и соответственно, их ширина больше высоты.А вообще, по ширине тут всего 2 варианта: 380 мм и 510 мм. Высота может быть 65; 140 и 220 мм. Максимальная длина – 2980 мм.
Перемычка балочного типа (ПГ)	Здесь мы видим, что в отличие от двух предыдущих вариантов, сечение у перемычки-балки не прямоугольное, а ступенчатое. Выступающая полка нужна для того, чтобы на неё могла опираться плита перекрытия.Общая ширина в сечении составляет 250; 380 либо 510 мм – по толщине кирпичных стен. Высота перемычки и высота полки, так же, как и их пропорции, значительно варьируются. Длина изделия минимум 1550 мм, максимум 5950 мм.
Сечение фасадной перемычки (ПФ)	По конфигурации, перемычка фасадного типа очень похожа на ПГ. Разница между ними состоит только в том, что на её торцах полка имеет выемки. На чертеже – вид сверху и с торца.На нём видно, что полка короче самого изделия с каждой стороны на величину «a».Такая перемычка, смонтированная на стену, просматривается с фасада – отсюда и название. Укороченная полка нужна для того, чтобы, чтобы можно было перекрыть проём с четвертью.

Нюансы устройства бетонных перемычек

Технология монтажа сборных ЖБ изделий предельно проста, а потому такие перемычки над окнами можно увидеть гораздо чаще, чем любые другие. Для их укладки в стене должен быть предусмотрен уступ шириной не менее 25 см с каждой стороны проёма. То есть, перемычка по длине всегда должна превышать его ширину на полметра.

Всё что нужно для монтажа, так это автокран, который поднимет бетонный брус или плиту, и опустит на опорную пяту в стене. На ней, как и при кладке кирпича, перед установкой перемычки расстилается раствор. Горизонтальность положения конструкции выверяется уровнем по нижней грани.

Устройство монолитной перемычки

Иногда сборный вариант не получается подобрать по ширине проёма, а для стен в 2,5 кирпича, готовые бетонные перемычки и вовсе не выпускают. В таких случаях, над проёмами устанавливают опалубку, вяжут из арматуры каркас, и заливают перемычки монолитным способом. Как это выглядит, хорошо видно на представленном выше примере. Здесь показана обычная съёмная опалубка, но есть и другие варианты.

Лотковый керамзитобетонный блок для устройства перемычки

Например, для заливки монолитной перемычки можно использовать бетонные или керамические U-блоки, которые используют в качестве несъёмной опалубки. Они по всем параметрам соответствуют обычной перемычке, но имеют полость, в которой укладывается арматура и осуществляется заливка бетона.

Устройство металлической перемычки

Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность.

Когда нет возможности установить сборные перемычки, можно смонтировать металлические. Кирпичная кладка отлично держит собственный вес после того, как раствор набрал прочности. Конечно, это в том случае, если отсутствует нагрузка от перекрытия и умеренная ширина окна. Но пока раствор не затвердел и не набрал прочности, над проемом кирпичная кладка нуждается в поддержке. Преимуществом сборных перемычек является скорость монтажа, простота подбора и надежность. Нет необходимости вести расчет. Но они, как мы уже говорили, производятся только в заводских условиях и очень тяжелые. По монолитным железобетонным нужно произвести расчет, подбор высоты и армирования. Изготавливается она сложнее, с применением опалубки. Зато монтаж можно произвести непосредственно на объекте строительства. Ну, а можно установить перемычки из металлических прокатных профилей, таких как углы, швеллеры или двутавры.

при подборе металлических элементов необходимо произвести расчет, чтобы не возникло прогиба перемычки больше допустимого, и определить необходимую прочность подобранных металлических элементов. При этом расчет производится по следующим условиям:

прочность определяется по формуле,

Мр = 1,12 *W *R,

где Мр – зависит от нагрузки и длины перемычки, а также коэффициента надежности;

W – сопротивления металлического элемента, который берется из справочников. Если перемычки составлены из 2 уголков или 2 швеллеров, то момент сопротивления элемента составного равен сумме каждого из элементов моментов сопротивления;

R – сопротивление стали.

прогиб определяется по формуле:

Мн * L/(10EI) = 1/200,

где Мн – нормативный момент, зависимый от нагрузки и длины перемычки;

L – расчетная длина, которая равна к сумме ширины в чистоте с третью каждой стороны перемычки длины опирания;

I – момент инерции;

Е – модуль упругости стали;

1/200 – максимально допустимый прогиб.

Перекрытие проемов

Оконные, дверные и другие проемы в кладке из кирпича и камней правильной формы перекрывают перемычками различных конструкций.

В общем случае также перемычки подразделяют на ненесущие и несущие.

Ненесущие перемычки воспринимают нагрузку только от собственного веса и участка кладки, расположенной над ней.

Несущие перемычки. помимо веса кладки, находящейся над ней, испытывают нагрузку от перекрытия, опирающегося на этот участок кладки.

Наиболее эффективные и надежные перемычки получаются из сборных железобетонных элементов и из прокатанного металла (уголки, швеллеры, двутавры, рельсы, обычно соединенные между собой стальными полосами при помощи сварки). Конструкции данных перемычек приведены на рис. 13, 14 и 15.

Рис. 13. Конструкции перемычек из сборных железобетонных элементов: А — для внутренних стен при двухсторонней «несущей» нагрузке; Б — для стен без балок перекрытия; В — при односторонней «несущей» нагрузке; Г — для проемов с четвертью; 1 — несущий брус; 2 — ненесущий брус; 3 — балка перекрытия

Рис. 14. Конструкции перемычек, в качестве которых взят металлопрокат: А — уголок; Б — швеллер; В — двутавр; Г — рельс; 1 — кирпичная стена; 2 — полосовая сталь 2×40 мм (через 250 мм)

Рис. 15. Конструкция перемычек из швеллеров (А) и двутавров (Б) с нагрузкой от перекрытия: 1 — кирпичная стена; 2 — балка перекрытия

Теперь о клинчатых, арочных и циркульных перемычках (рис. 16, 17 и 18). Их формируют из обыкновенного кирпича, который укладывают на ребро. Прочность таких перемычек обеспечивает расположенный в верхней части перемычки клинообразный шов-замок толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху. Кладку перемычек ведут с двух сторон в направлении от пят к середине (к замку) на растворе с маркой не ниже «25». Кирпичи в кладке по толщине сдвигают на 1/4 кирпича.

Рис. 16. Клинчатая перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Клинчатые и арочные перемычки допускают наибольший пролет в 2 м при высоте перемычки h = 1,5 кирпича, с подъемом f = (1/10. 1/8)xl (см. рис. 17).

Рис. 17. Арочная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Радиальные швы лицевого ряда проходят через всю толщу перемычки, нормальные и вертикальные швы других рядов сдвинуты относительно друг друга не менее, чем на 1/4 кирпича.

Высота циркульной перемычки также принимается h=1,5 кирпича, т.е. 38 мм, пролет не более 3 м (см. рис.18).

Рис. 18. Циркульная перемычка: 1 — замок; 2 — пята; 3 — кирпич на ребро; 4 — кирпичная стена

Клинчатые, арочные и циркульные перемычки кладут на опалубке. Сроки «распалубки» перемычек зависят от температуры наружного воздуха и приведены в таблице.

Сроки «распалубки» перемычек

Рядовые перемычки из кирпича пролетом до 2 м кладут на растворе марки не ниже «25», а длиной более 2 м — на растворе не ниже марки «50». При ширине простенка менее 1 м кладка перемычки ведется через весь простенок.

Рядовые перемычки армируют стальной проволокой диаметром 6 мм, которая располагается в 30-миллиметровом слое раствора марок «25». «50» (рис. 19).

Рис. 19. Рядовая кирпичная перемычка: 1 — арматура; 2 — кирпичная кладка; 3 — цементный раствор

Такие перемычки разрешается сооружать без расчета при ширине проема L L/3 от верха перемычек и нагрузка от них составляет менее 1 т/м.

Количество арматуры, марка раствора и число рядов кладки в перемычках, не удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям, а также условиям, приведенным на рис. 19, должны предварительно рассчитываться.

В стенах из облегченной кладки системы инженеров Попова и Вайнштейна, которые представлены в статье «Кирпичные стены: материалы, типы, конструкции». рядовые перемычки делаются из сплошной кирпичной кладки.

Где Rs Расчетное сопротивление арматуры, табл.42.

ξ и η  — коэффициенты.

По расчетной площади арматуры принимаем по сортаменту
:

2Ø22  А-III, Аs = 7,6 см².

Определяем процент армирования элемента μ и
сравниваем его с минимальным процентом армирования μ _min:

Аs
7,6

μ = ––––––––––  100% = ––––––– 100% = 1,6  ≥ μ _min = 0,01%

bh25×19

Условие выполняется.

Определяем требуемую площадь монтажных стержней А_s‘
и по площади принимаем диаметры монтажных стержней d_s‘:

А_s‘  =  0,1 d_s‘
= 0,1×7,6 = 0,76 см²

Принимаем по сортаменту 2Ø8 А-III, Аs = 1,01
см².

7
Расчёт перемычки по
наклонному сечению.

Проверяем условие 1 по п.3.40, формула 71

Проверяем условие 2 по п.3.40, формула 72

Условия
выполняются, расчёт поперечной арматуры не требуется.

Из конструктивных требований определяем диаметры поперечных стержней:

d_sw≥ 0,25
ds   = 0,25×22 = 5,5 мм

Принимаем по сортаменту Ø6 А-I, Аs = 0,283
см².

Где d_sw – диаметр поперечных стержней;

d_s – диаметр продольной арматуры
(фактически принятой).

Шаг поперечных стержней на приопорном участке
принимаем по п.5.69 Пособия по проектированию.

Назначаем толщину защитного слоя бетона..

4.
Определяем величину момента
сечения:

М _{сечения} = АоR_bγ_b2bh2 = 0,306×1,45×0,9×22×19² = 317,1 кН м

М ≤
М _{сечения}

36,05 ≤ 317,1

В
случае если требуется проверить прочность, необходимо сравнить момент сечения с
фактически действующим на балку моментом и сделать вывод, выполняется условие
прочности (М ≤ М _{сечения}) или нет.

При
конструировании см. рис. 7.42, 7.43 Сетков «Строительные конструкции»

Таблица
1

Значения
коэффициентов А, ξ , η

ξ	η (ς)	А (αm)	ξ	η (ς)	А(αm)
0,01	0,995	0,01	0,37	0,815	0,301
0,02	0,99	0,02	0,38	0,81	0,309
0,03	0,985	0,03	0,39	0,805	0,314
0,04	0,98	0,039	0,4	0,8	0,32
0,05	0,975	0,048	0,41	0,795	0,326
0,06	0,97	0,058	0,42	0,79	0,332
0,07	0,965	0,067	0,43	0,785	0,337
0,08	0,96	0,077	0,44	0,78	0,343
0,09	0,955	0,085	0,45	0,775	0,349
0,1	0,95	0,095	0,46	0,77	0,354
0,11	0,945	0,104	0,47	0,765	0,359
0,12	0,94	0,113	0,48	0,76	0,365
0,13	0,935	0,121	0,49	0,755	0,37
0,14	0,93	0,13	0,5	0,75	0,375
0,15	0,925	0,139	0,51	0,745	0,38
0,16	0,92	0,147	0,52	0,74	0,385
0,17	0,915	0,155	0,53	0,735	0,39
0,18	0,91	0,164	0,54	0,73	0,394
0,19	0,905	0,172	0,55	0,725	0,399
0,2	0,9	0,18	0,56	0,72	0,403
0,21	0,895	0,188	0,57	0,715	0,408
0,22	0,89	0,196	0,58	0,71	0,412
0,23	0.885	0,203	0,59	0,705	0,416
0,24	0,88	0,211	0,6	0,7	0,42
0,25	0,875	0,219	0,61	0,695	0,424
0,26	0,87	0.226	0,62	0,69	0,428
0,27	0,865	0,236	0,63	0,685	0,432
0,28	0,86	0,241	0,64	0,68	0,435
0,29	0,855	0,248	0,65	0,675	0,439
0,3	0,85	0,255	0,66	0,67	0,442
0,31	0,845	0,262	0,67	0,665	0,446
0,32	0,84	0,269	0,68	0,66	0,449
0,33	0,835	0,275	0,69	0,655	0,452
0,34	0,83	0,282	0,7	0,65	0,455
0,35	0,825	0,289
0,36	0,82	0,295

Примечание. В
учебной литературе по расчету железобетонных конструкций могут приниматься
разные обозначения коэффициентов: коэффициент η может обозначаться буквой ς ; коэффициентА обозначается α_m.

Таблица
2

Предельное
значение коэффициентов А, ξ

Класс арматуры, Коэффициенты	Класс прочности бетона
В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40
А-III, Вр-I	ξR	0,662	0,652	0,627	0,604	0,582	0,564	0,542
АR	0,443	0,440	0,430	0,422	0,413	0,405	0,395
А-II	ξR	0,689	0,680	0,650	0,632	0,610	0,592	0,571
АR	0,452	0,449	0,439	0,432	0,424	0,417	0,408
А-I	ξR	0,708	0,698	0,674	0,652	0,630	0,612	0,591
АR	0,457	0,455	0,447	0,439	0,432	0,425	0,416
А-IIIв	ξR		0,71	0,68	0,66	0,64	0,62	0,60
АR		0,458	0,449	0,442	0,435	0,428	0,420
А-IV	ξR		0,59	0,56	0,54	0,51	0,50	0,48
АR		0,416	0,403	0,394	0,380	0,375	0,365
А-V	ξR			0,54	0,52	0,50	0,48	0,46
АR			0,394	0,385	0,375	0,365	0,354
В-II, Вр-II	ξR			0,51	0,48	0,46	0,45	0,42
АR			0,380	0,365	0,354	0,349	0,332

Примечание.

Данные таблицы соответствуют
коэффициенту условия работы бетона