Усиление перемычек металлическим уголком
Одним из наиболее эффективных способов восстановления несущей способности стены после устройства проема в ней является усиление уголком. Этот профиль имеет ряд преимуществ перед не менее популярным швеллером.
В частности, уголок проще установить заподлицо со стеной. Он плотнее прилегает к стене, а зазоры между уголками и стеной проще зачеканить раствором для получения монолитной связки стены с металлоконструкцией.
Зато швеллера считаются прочнее уголков , впрочем, на выбор типа усиления влияют не устоявшиеся мнения, а решение проектировщиков и инженеров в зависимости от необходимой компенсирующей нагрузки.
Усиление проема уголком фото:
Итак, рассмотрим основные разновидности уголковых металлоконструкций. Усиление проема уголком может осуществляться по периметру (контуру) проема сварной П-образной рамой, либо только перемычкой. Как правило, усиление по периметру применяется для типовых панельных домов авторами которых является ГУП МНИИТЭП, а усиление при помощи перемычек иногда осуществляется в кирпичных домах.
При усилении дверного проема, уголки закрепляют на его краях (внахлест или заподлицо) и крепят к стене с помощью анкеров (штифтов из арматуры под углом или химических анкеров). Снаружи уголки связывают, приваривая на них поперечные пластины (клинья). Затем промежуток между уголками заделывается раствором. По углам обрамления проема поверх основных уголков могут быть дополнительно приварены небольшие обвязочные уголки.
Для распределения нагрузки на плиту перекрытия, под опоры рамы из уголка привариваются металлические пятки.
При работе с кирпичными или широкими бетонными стенами, как и в случае с установкой швеллеров, усиление проема уголком может проводиться до начала резки проема. Штроборезом проделываются соответствующие пазы, и в них вставляют уголки, которые примут на себя нагрузку сразу же после демонтажа участка стены.
Уголок для усиления проемов может быть равнополочным (равная высота и ширина полок) или неравнополочным (разная высота и ширина полок).
Стандартные проемы с усилением по типовым проектам ГУП МНИИТЭП в панельных домах, разработанных этим институтом, требуется усиливать только неравнополочными уголками с размерностью 100х63х8 мм. Это условие осложняет проведение работ, потому что неравнополочный угловой металлопрокат гораздо меньше востребован в строительстве, и соответственно, его выпускается не так много, и необходимый сортамент купить сложнее.
Для демонтажа проемов применяется метод алмазной резки как более эффективный и безопасный по сравнению с традиционными инструментами, такими как перфоратор, болгарка или кувалда. Алмазная резка оставляет грани проемов идеально ровными и гладкими, благодаря чему уголки будут лучше сопрягаться с поверхностью, в то время как края проемов, вырезанных примитивными инструментами всегда требуют дополнительной обработки.
Возможно ли усиление перемычки уголком?
Добрый день. Есть здание с наружными кирпичными стенами. Необходимо прорезать оконные проемы. Как вариант предлагаю усилить перемычку уголком 100х100х8, скрепить уголки пластинами и шпильками между собой.
как-то делал дверной проём. Обрамлял весь периметр швеллерами таким образом, чтобы перемычка опиралась на вертикальные швеллера. Швеллера связывал сплошным листом, чтоб на голову не осыпалось, ну, и стяжки.
Применение уголка для перемычек не допускается? Простоматериал уже куплен. Может у кого-нибудь альбом типовой есть?
Если проем делается при кладке, то можно, в зависимости от ширины проема и опирания на него каких-либо элементов, вообще, обойтись без металлических или ЖБ перемычек. При пробивке проема приходится его укреплять уголками или швеллерами, в зависимости от ширины и нагрузки.
Нарисуйте, что, Вы хотите: стена (толщина, ширина проема), что на нее в этом месте опирается. И люди, Вам подскажут.
вот мое решение усиление проема, но это при кирпичной кладке. при монолите нужно усилять и весь проем. прокат подбирается взависимости от нагрузки
Проем какой ширины? Опирание 250 не обязательно. Обычно, опирают на размер половины камня, из которого сделана кладка. Да, и стяжные болты в пролете не нужны. Уголки работают, как несимметричные профили. их, наоборот, прижимает к кладке от веса сверху.
Расчет очень сложный? Если не затруднит, помогите. Буду признателен. В проекте так же есть проемы шириной 1, 5м.
Для расчета нужны все данные: кладка (план, разрез проема; хотя бы, ее ориентировочная прочность), что опирается над проемом (расстояние по вертикали, горизонтали, нагрузка от этого элемента). И, так, для каждого проема. Если проем в пределах метра шириной, и на него ничего не оперто, тогда ваши уголки 100х100х8 очень массивные. Хватает 50х50х6. Если проем в пределах 2 метра, надо разбираться детально, а то может быть себе дороже.
План и разрез смогу привести только завтра не работе. Ориентировочная прочность. Ну наверное кирпич марки 100, раствор ц/п марки 25. На стену выше проема ничего не опирается (только стропильные конструкции. расстояние от перемычки до низа кобылки - 2 метра). Здание одноэтажное. заранее спасибо.
Вот прилагаю план и разрез. Заранее благодарен за помощ
Посмотрел перемычки. С ваших слов ввел данные по вышележащей кладке на самую длинную оконную перемычку (Пр-4).
Перемычки идут с большим запасом. Стяжные болты делать не обязательно. Надо, только, перемычки правильно устанавливать. Проштрабили под уголки кладку с двух сторон - пробили посередине пролета сквозной проемчик снизу- установили уголки и приварили планку снизу. Так же, привариваются планки слева и справа от первой установленной и т.д. После того, как будут приварены все планки, можно разбивать проем.
Огромное спасибо за помощь, инженер 81.
Если не затруднит, можете помочь в решении еще одной задачи.
Есть перемычка такого-же сечения, максимальный пролет 1,5 м, но это перемычка в несущей стене. На 1,8 метра выше этой перемычки опираются плиты перекрытия (многопустотные l=6 м, нагрузка 200 кг/м2). В снипе каменные и армокаменные конструкции пишут, что нагрузка не учитывается, если она по высоте выше размера длины перемычки. Но я так понял, что это при новой кладке. Подходит ли это условие при прорезке проема?
Да не, не очень.
Глава V. Расчёт неармированнных каменных конструкций
$ 14. Внецентренное сжатие
пример 10 Рассмотрим двутавровое сечение с разными стенками и полками:
стр 80 длина "стенки" hст см 52
толщина "стенки" tст см 51
длина "левой" полки bf см 119
толщина "левой" полки hf см 51
длина "правой" полки bfٰ см 0
толщина "правой" полки hfٰ см 0
общая высота сечения h h=hст+hf+hfٰ см 103
площадь сечения левого пояса Af Af=hf*bf см^2 6069
площадь сечения сжатого пояса Afٰ Afٰ=hfٰ*bfٰ см^2 0
площадь сечения стенки Aст Aст=hст*tст см^2 2652
площадь всего сечения A A=Af+Afٰ+Aст см^2 8721
расстояние от центра тяжести стенки до нижней оси Yст Yст=hст/2+hf см 77
расстояние от центра тяжести сжатой полки до нижней оси Yf´ Yf´=h-hf´/2 см 103
расстояние от центра тяжести растянутой полки до нижней оси Yf Yf=hf/2 см 25,5
статический момент сжатой полки относительно нижней оси Sf´ S´=Afٰ*Yf´ см 0
статический момент растянутой полки относительно нижней оси Sf Sf=Af*Yf см 154759,5
статический момент стенки относительно нижней оси Sст Sст=Aст*Yст см^3 204204
статический момент всего сечения относительно нижней оси S S=Sf´+Sf+Sст см^3 358963,5
положение нейтральной оси от правого края сечения y y=S/A см 41,2
собственный момент инерции сжатой полки If´собств x If´собств x=bfٰ*hfٰ^3/12 см^4 0
собственный момент инерции растянутой полки If собств x If собств x=bf*hf^3/12 см^4 1315455,75
собственный момент инерции стенки Iст собств x Iст собств x=tст*hст^3/12 см^4 597584
расстояние от центра тяжести растянутого пояса до центра тяжести сечения yf yf=y-hf/2 см 15,7
расстояние от центра тяжести сжатого пояса до центра тяжести сечения yf´ yf´=h-y-hf´/2 см 61,8
расстояние от центра тяжести стенки до центра тяжести сечения yст yст=y-hст/2-hf см -35,8
"дополнительный" момент инерции растянутой полки If доп If доп=yf^2*Af см^4 1488490
"дополнительный" момент инерции сжатой полки If доп´ If доп´=yf´^2*Af´ см^4 0
"дополнительный" момент инерции стенки Iст доп Iст доп=yст^2*Aст см^4 3406353
полный момент инерции сечения Ix см^4 6807883
момент сопротивления растянутых волокон Wраст x Wраст x=Ix/y см^3 165397
момент сопротивления сжатых волокон Wсжат x Wсжат x=Ix/(h-y) см^3 110090
радиус инерции относительно оси x ix ix=(Ix/A)^0.5 см 27,9
момент инерции верхнего пояса относительно оси y-y If´y If´y=hf´*bf´^3/12 см^4 0
момент инерции нижнего пояса относительно оси y-y If y If y=hf*bf^3/12 см^4 7161926
момент инерции стенки относительно оси y-y Iст y Iст y=hст*tст^3/12 см^4 574821
момент инерции всего сечения относительно вертикальной оси y-y I y см^4 7736747
максимальная ширина сечения (какой из поясов больше) x x=max(bf;bf´;tст) см 119
момент сопротивления всего сечения относительно вертикальной оси y-y Wy Wy=Iy(x/2) см^3 130029
радиус инерции относительно оси y iy iy=(Iy/A)^0.5 см 29,8
Физическая (геометрическая) длина элемента lef см 500
коэффициент приведённой длины относительно оси X μx 1,5
коэффициент приведённой длины относительно оси Y μy 1
Расчётная длина относительно оси X l0x l0x=μx*lef см 750
Расчётная длина относительно оси y l0y l0y=μy*lef см 500
Предел прочности камня R1 кгс/см2 100
Предел прочности раствора R2 кгс/см2 25
А=(100+R1)/(100*m+n*R1) 0,471
формула 4 Нормативное сопротивление кладки при сжатии Rн=A*R1*(1-a/(b+R2/(2*R1))) кгс/см2 24,91
табл 14 Коэффициент однородности кладки Кк 0,5
Расчётное сопротивление кладки сжатию R R=Кк*Rн кг/см^2 12,5
табл. 11 Упругая характеристика кладки α 750
формула 8 Начальный модуль упругости E0 кг/см2 18685
Для элементов, имеющих сечение любой формы φ0x φ0x=π^2*E0/(1.1*Rн)*(ix/l0x)^2 9,338811782
Коэфиициент продольного изгиба относительно оси X φx φx=φ0x/(1+φ0x) 0,903277086
Приведённая гибкость λпр x λпр=l0x/ix*(1000/α)^0.5 30,9961475
βпр x βпр x=l0x/a*(1000/α)^0.5 8,408013629
меньший размер сечения a 103
стр 67 с округлением по учебнику β 7,281553398
стр 67 с округлением по учебнику φ0x 10,609
стр 67 с округлением по учебнику φx 0,913859936
Так как площадь поперечного сечения A 0,8721
больше 0.3 м2
коэффициент условий работы элемента m 1
коэффициент условий работы кладки mк 1
Продольное усилие N т 82
пример 10 Изгибающий момент вдоль стенки Mx т*м 8
стр 80 Продольное усилие N кг
Изгибающий момент вдоль стенки Mx кг*см
Эксцентриситет нормальной силы ex ex=M/N*100 см 9,76
положительное значение момента принимаем, если момент разгружает левую полку, то есть направлен в сторону
ребра
Расстояние от центра тяжести сечения до края сечения в сторону эксцентриситета y y=h-z0 см 61,8
Расстояние от центра тяжести сечения до менее напряжённого края сечения z см
Отношение ex/y 0,158
менее 0,45
следовательно
первый случай внецентренного сжатия
формула 37 Расчётная несущая способность Ф Ф=(m*mk*φ*R*A)/(1+ex/(h-y)) кгс 79326
Ф Ф=(m*mk*φ*R*A)/(1+ex/(h-y)) т 79
не проходит N>Ф
Усиление перемычек кирпичных зданий
Зачастую сама стена с такими проёмами сильно нагружена – она может разделять тяжесть перекрытий и соседних стен. И, соответственно, некоторая (порой довольно ощутимая) доля этих «перегрузок» выпадает на перемычки. Особенно в более хрупких по сравнениях с бетонными кирпичными строениями. Со временем они справляются с давлением всё хуже, и тогда по перемычкам начинают ползти трещины, либо кирпичная кладка начинает крошиться. Для хорошего хозяина это явные сигналы к ремонтным работам – по скорейшему усилению перемычек.
Укрепление перемычек при незначительных повреждениях
Если трещины едва заметны, то можно ограничиться «профилактическими работами». Снаружи перемычки рекомендуется как следует законопатить. Поверхность обильно смачивается обычной водой и, когда жидкость впитается, – заливается жидким раствором цемента. После того, как он схватится, паклю из трещин следует удалить.
Если фасад не отштукатурен, углубления рекомендуется заполнить раствором цемента и расшить швы, для оштукатуренных – заполнить эти «ниши» параллельно с восстановлением слоя штукатурки.
Усиление перемычек уголками
Для начала необходимо расчистить горизонтальный шов – его глубина должна составлять не менее 70 мм. При этом следует исключить даже малейшие зазоры между усиливающими фрагментами и перемычкой.
Далее рядом с торцами делаются отверстия, куда впоследствии будут установлены уголки. Их сваривают с торцами продольных элементов. Последние, в свою очередь, соединяют планками. При этом «прогоны» между ними не должны превышать толщину стены, но составлять не больше 500 мм.
В роли соединительных планок могут также выступать металлические сетки, соединённые в их нижней части сваркой.
Укрепление перемычек посредством стальных профилей
Этот способ – для наиболее «тяжёлых случаев», когда повреждения значительные и требуется перекрыть усиливающей конструкцией большую часть пролёта.
Для сооружения стальных накладок лучше всего подходит уголковый или же швеллерный профили. Надёжнее всего их скрепляют планки из полосовой стали.
Полученную усиливающую конструкцию крепят с разных сторон при помощи болтов.
Если усиление требуется перемычке наружной стены, то следует позаботиться о сбережении её теплозащитных качеств, поскольку в местах наибольшего разрушения могут образовываться так называемые мостики холода.
Чтобы этого не допустить, стальные профили необходимо завести на глубину, составляющую не меньше 250 мм с обеих сторон, и установить на предварительно собранный специальный настил.
Читайте также: