Армированные перемычки из газобетона

Обновлено: 03.05.2024

Как делать перемычки в газобетонном доме?

Перемычки формируют оконные и дверные проемы, они должны удерживать кладку и другие элементы конструкции стены, которая лежит над проемом и воспринимать растягивающие нагрузки. Часто перемычки делают "на глаз", что не всегда гарантирует хороший результат.

Несущая или нет?

Самая распространенная проблема заключается в том, что сложно адекватно оценить, какую прочность нужно закладывать в саму перемычку. В результате конструкция может получится избыточной или недостаточной для восприятия нагрузок. В первую очередь нужно определить, является ли перемычка несущей.

Несущая перемычка - воспринимает нагрузки от перекрытий, балок, настилов, кровель и межэтажных перекрытий.

Ненесущая перемычка испытывает небольшие нагрузки от вышележащей кладки. Основная задача при создании такой перемычка, чтобы она сама не отвалилась.

Чтобы определить несущая перемычка или нет, можно использовать несколько методов.

Области, которые воздействует на перемычку, по разным строительным стандартам. Области, которые воздействует на перемычку, по разным строительным стандартам.

Метод равнобедренного треугольника - нагрузка собирается с площади равнобедренного треугольника со стороной равной длине проема. Если в зону этого треугольника не попадает перекрытий, балок и др., то перемычка считается ненесущей.
Метод квадрата - нагрузки от перекрытий и балок не учитывают, если они располагаются выше квадрата со стороной равной пролету. СП "Каменные и армокаменные конструкции" рекомендуют собирать нагрузки с площади квадрата при зимнем строительстве.
Метод 1/3 - рекомендация отечественных стандартов для летнего строительства. Нагрузки на перемычку собирают с площади 1/3 проема, при этом следует учитывать неотвердевший раствор.

Выбор конструкции перемычки

Определив степень нагружения перемычки, можно выбрать адекватную конструкцию перемычки приведем наиболее распространенные варианты.

Для несущих перемычек:

Монолитная балка из железобетона - изготавливается со съемной опалубкой из фанеры или ОСБ или из лотков U-образных блоков. Суть у всех вариантов перемычки заключается в формировании полости, куда закладывают арматурный каркас, а потом заливают мелкодисперсным самоуплотняющимся бетоном.

СРАВНЕНИЕ ГАЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕМЫЧЕК С ДРУГИМИ МАТЕРИАЛАМИ

В 2015 году лидер рынка строительного сегмента компания Bonolit – производитель газобетонных изделий анонсирует с новым продуктом под ТМ Poritep – армированные газобетонные перемычки.

Перемычки Poritep используются в строительстве зданий для перекрытия проемов окон, дверей и других технологических проемов. Основная их задача - передать нагрузку от выше возводимой стены, при этом сохранить проем здания. Перемычки отличаются способностью выдерживать как собственную нагрузку, так и нагрузку от каменной кладки и перекрытий.

В перемычках Poritep применен газобетон автоклавного твердения по ГОСТ 31360-2007 класса прочности на сжатие - B 3,5, марки по плотности D600, морозостойкость не ниже F75. Перемычки представляют собой армированную балку, где для рабочей арматуры применяются стержни диаметром 8 мм со специальным антикоррозионным покрытием.

Перемычки Poritep - это силовая конструкция, которая воплощает в себе все достоинства газобетона: материал НГ, продукт не подвержен образованию грибка и плесени, долговечен, лёгок при монтаже и обработке, имеет идеальную геометрию, не требует дополнительного утепления и экологически безопасен.

ПРИЕМУЩЕСТВА ПЕРМЫЧЕК ИЗ АВТОКЛАВНОГО БЕТОНА

Паропроницаемость

Паропроницаемость материала способствует быстрому выведению построечной влаги и гарантирует комфортные условия проживания – избыточная влага будет выводиться, а воздух в помещениях будет оставаться свежим.

Морозостойкость

PORITEP обладает хорошим показателем морозостойкости, что объясняется резервной пористостью. Высокая морозостойкость PORITEP позволяет эффективно использовать данный материал в суровых климатических условиях.

Энергоэффективность

Геометрическая точность размеров перемычек позволяет монтировать их на клеевой раствор, исключая появление, так называемых, "мостиков холода".

Экологичность

Помимо экологической чистоты важным является тот факт, что премычки не выделяют токсичных веществ в атмосферу, в том числе и при пожаре.

Практичность

Перемычки, из-за низкого коэффициента теплопроводности ячеистого бетона, позволяют отказаться от дополнительного утепления, что дает несравненное преимущество

Универсальность

Армированные перемычки из ячеистого бетона выпускаются в различных типоразмерах. Они разработаны таким образом, чтобы компоновать их для наиболее применяемых толщин стен, например, при толщине стены в 500 мм соорудить конструкцию из перемычек толщиной 200 и 300 мм. Также армированные изделия PORITEP дают возможность перекрывать различные пролеты при одной длине перемычки, что на практике позволяет трехметровой перемычкой перекрывать проемы 2,6м и менее. Все это позволяет подобрать комплект практически для любого проекта.

Технологичность

Огнестойкость

PORITEP способен выдерживать одностороннее воздействие огня до 6 часов без изменения несущей способности, теплопроводности и целостности конструкции. .

Сравнение газобетонных перемычек с другими материалами

Полистиролбетон

У полистиролбетонной перемычки основным показателем преимущества можно отметить цену готового продукта, вес и теплопроводность. По всем остальным характеристикам – полистиролбетон в первую очередь горюч, стирол выделяющийся при тлении смертельно опасен для человека, несущая способность отсутствует. Полистиролбетон возможно применять только при ограждающей конструкции из такого же материала. Применение перемычки из полистиролбетона совместно с кладкой из ГБ (с целью экономии расходов) не принесёт желаемого результата по технологичности кладки. Материал «болеет» плохой геометрией, нет возможности использования специальной тонкошовной кладки. Плохая гвоздимость, это может быть проблемой не только в быту, но и для подсистемы вентфасада.

Железобетонные перемычки

Перемычки из железобетона – самый старый проверенный способ устройства перекрытия оконных и дверных проёмов. Но пройдёмся по основным параметрам. Цена готовой заводской перемычки не дешевле всех существующих аналогов, при этом мы получаем холодную конструкцию, требующую обязательного утепления, не самым дешёвым утеплителем. Нет возможности установки без тяжёлой техники, время установки в отличии от ячеистого бетона увеличивается. Плохая геометрия продукта, позволяет класть перемычку только на ЦПР, технологичность при совместной работе с ГБ блоками отсутствует. Итог: Холодно, дорого, тяжело, не технологично. .

Металлический уголок

Решение с металлическим уголком имеет место жить в современных реалиях. Среди преимуществ уголка отмечу примитивность и простоту установки и теплотехническую характеристику, за исключением мостика холода самого уголка. Фактически 1 человек справляется с перекрытием проёма. Но после анализа рыночных цен на первый квартал 2017 года, можно заметить, что цена за металл + блоки + технология укладки вместе со сваркой удерживающих пластин и малярной обработке самого метала не столь интересна, чтобы ставить этот конструктив в более выгодное положение против перемычек Poritep. Так же дополнительно мы получаем работу по отделке уголка внутри здания, адгезия блоков и металла разная, что влечёт доп. расходы как на обработку так и на более толстую штукатурку стен. И в завершение добавлю, что металлическая система перекрытия не обеспечивает 100% защиту при пожаре, несущая способность металла падает при длительном воздействии высоких температур.

Перемычки армированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Исследование работы перемычек с вышележащей кладкой на полиуретановом клее.

Важным элементом стеновой ограждающей конструкции является перемычка. В каменных зданиях из ячеистого бетона автоклавного твердения с целью снижения теплопотерь, ускорения сроков загружения перемычки и создания однородной поверхности, которая приводит к снижению трещинообразования и уменьшению толщин адгезионно связанной отделки, рекомендуется применение железобетонной перемычки из автоклавного газобетона.

Несмотря на очевидные плюсы применения газобетонных перемычек, использование которых становится наиболее актуальным в зданиях повышенной этажности в связи с высокой огнестойкостью автоклавных изделий, ограничением становится недостаточная несущая способность отдельно рассматриваемых брусковых элементов в несущих элементах конструкций малоэтажных строений.

Для перемычек, изготавливаемых из ячеистого бетона автоклавного твердения торговой марки PORITEP (рис. 1), применяется бетон марки по средней плотности D600, с классом по прочности на сжатие не менее В3,5. Изделия армируются сварными каркасами и сетками из арматурной стали А400 и А240. Перемычки выпускаются шириной 100, 150, 200 и 300 мм. Максимальная ширина перекрываемого проема – 2500 мм.

Рис. 1. Пример армирования перемычки PORITEP объемным каркасом

Армированные перемычки из ячеистого газобетона рассчитываются на нагрузки от перекрытий и балок, опирающихся на кладку над перемычкой и на давление от свежеуложенной неотвердевшей кладки. Для формирования проемов два метра и более применение армированных железобетонных перемычек становится наиболее актуаль

Мероприятия, обеспечивающие соответствующие конструктивные решения, позволяют учитывать совместную работу кладки над перемычкой. Предшествующие экспериментальные исследования работы перемычек из ячеистого газобетона, с одним и двумя рядами кладки из блоков сверху изгибаемого элемента, с соединенных между собой с помощью клеевого раствора для тонкошовной кладки, проведенные Семченковым А.С. и Литвиненко Д.В. показали положительный результат. Исследования проводились на перемычках-полуфабрикатах для выполнения ком¬плексных перемычек YTONG YF высотой 124мм.

Выпуск перемычек с высотой 250 мм и применение принципиального другого типа материала шва для кладки блоков потребовал проведения альтернативных испытаний.

Испытания на предприятии ОАО «Бонолит - Строительные решения» проведены с применением изделия 2000х200х250мм (рис. 2). Опытный образец представляет собой сборную составную конструкцию, состоящую из армированной ячеистобетонной перемычки и рядом кладки ячеистобетонных блоков марки D500 классом В3,5, уложенных над перемычкой (рис. 3). Общий размер опытного образца составил 2000х200х500(H) мм.

Рис. 2. Схема армирования перемычки из ячеистого бетона автоклавного твердения PORITEP для испытаний

Исследования прочности сцепления ячеистого бетона с полиуретановым клеем «Bonolit «Формула Тепла» показали отличные результаты уже через несколько часов после склеивания образцов, что позволило выбрать данный тип клеевого соединения для экспериментальных исследований. Помимо этого применение данного типа клея не создает теплопроводных включений. Толщина швов в конструкции перемычки не превышала 1 мм.

Рис. 3. Сборная составная конструкция перемычки

Рис. 4. Разрушение в сборной составной конструкции перемычки

Испытания перемычки нагружением для оценки прочности проводились по ГОСТ 8829, нагрузка прикладывалась поэтапно. Испытания проводились через два часа после монтажа конструкции на клей. Общий вид образца после испытаний показан на рис. 4. На изделии сборной составной конструкции перемычки разрушающая нагрузка составила 3150 кг/м.

Разрушающая нагрузка при испытании одиночной перемычки составила 958 кг/м. Результат испытаний перемычки с вышележащей кладкой из ячеистобетонных блоков на полиуретановом клею, изготовленных по технологии PORITEP, позволяет отметить прирост прочности за счет включения кладки в работу перемычек. Несмотря на высокий прирост прочности в изделии 2000х200х500(H) мм, испытания перемычек других типоразмеров с рядом кладки показывают меньшей прирост прочности, но менее чем в 1,7 раза.

Предприятием ООО «ЭКО-Золопродукт Рязань» с 2015 года отработан и налажен выпуск восемнадцати типоразмеров перемычек PORITEP. За время выпуска изделий оценена работа сборных перемычек с различным исполнением, в том числе, с применением нескольких в одном ряду с вышележащей кладкой.

Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов выпускаемых предприятием изделий выполнялся по методикам СТО 501-52-01-2007 «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в российской федерации. Часть II» и СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции.

Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003». В результате обработки данных, установлено, что значения расчетных нагрузок по методикам расходятся. В таблице 1 приведены значения расчетных нагрузок на ряд выпускаемых перемычек.

Таблица 1. Значения расчетных нагрузок по методикам СТО и СП

Перемычки в доме из газобетона: виды и технология устройства

В газобетонном доме оконные и дверные проемы нуждаются в дополнительном усилении. Это могут быть перемычки из газобетона, U-образных блоков, монолитного бетона, а также на уголках или арматурных прутьях. Они отличаются между собой стоимостью, эффективностью, скоростью укладки. Точные параметры площади опирания перемычек, их длина и ширина рассчитываются в зависимости от ширины оконного проема и высоты кладки над ним.

В домах из газоблоков предусматривается минимальная ширина простенка в 60 см. При уменьшении ширины требуется выполнить вертикальное усиление простенка: армирование методом заливки стальных прутьев внутри О-блоков или закладкой прутьев в вертикальный паз рядом с проемом с последующей фиксацией арматуры в фундаменте и плитах межэтажного перекрытия.

Укладка готовых перемычек из газобетона

Для укрепления проемов строители часто используют заводские решения, так как сделать перемычку над окном из газобетона из готовых армированных изделий проще всего. Готовые перемычки применяются для перекрытия проемов шириной до 2,5 м.

Изготавливаются перемычки из стального арматурного каркаса и газобетона марок D500-D700 с увеличенной прочностью на сжатие. Могут производиться на заказ – под конкретные параметры строящегося дома.

Особенности

Преимущества готовых перемычек из газобетона:

- высокая скорость укладки;
- отсутствие «мостиков холода»;
- сравнительно небольшой вес.

Гладкая поверхность и четкая форма изделия не портит ровность кладки стены, поэтому для наружной отделки можно использовать фасадную краску или тонкослойную штукатурку. Большим плюсом является также и однородность поверхности стены, когда дело подойдет к оштукатуриванию.

Перемычки из U-блоков

Один из распространенных вариантов – изготовление балок в несъемной опалубке, в качестве которой выступают газобетонные U-блоки марки D500 и выше. Такой способ позволяет получить ровную наружную поверхность с непрерывным узором кладки и подходит для усиления проемов до 3 м.

Технология устройства

Устройство перемычек из U-блоков выполняется в несколько этапов:

По уровню верхней линии кладки устанавливается прочная доска и фиксируется подпорками так, чтобы перемычка из газобетона не прогнулась под весом залитого бетона. Подпорки можно сделать из многих материалов – деревянных брусков, металлических труб, столбиков кирпича и пр.
На доску укладываются лотковые блоки толстой стенкой наружу и так, чтобы края конструкции заходили на кладку не менее чем на 25 см с каждой стороны. Вертикальные швы и горизонтальный сегмент опорной части проклеиваются.
Для утепления конструкции можно положить внутрь блоков от наружной стенки листы пенополистирола или минеральной ваты высокой плотности.
4. Еще для изготовления перемычек над окнами в доме из газобетона вяжется арматурный каркас. Для него используются строительная арматура диаметром 12-16 мм, покрытая антикоррозионным составом, вязальная и кольцевая проволока.
5. Замешивается бетон M200 и заливается вовнутрь конструкции, уплотняется и выравнивается по верхней грани блоков. Важно, чтобы смесь со всех сторон покрывала арматуру.

В ряде случаев для лучшего распределения нагрузки применяется горизонтальное армирование кладки в предыдущем ряду от того, где устанавливается перемычка. Убрать доску, временные подпорки и продолжить строительство можно после того, как бетон высохнет. Сроки зависят от погодных условий и температурного режима воздуха.

Перемычки из монолитного бетона

Способ заливки монолитной бетонной балки является одним из наиболее дешевых вариантов обустройства перемычек над окнами в стенах из газобетона. Этот метод наиболее хлопотный, но позволяет создать прочную конструкцию, хорошо выдерживающую любые нагрузки. Серьезным недостатком данного метода является тот факт, что пропадает однородность поверхности стены, что крайне нежелательно при тонкослойном оштукатуривали ровной газобетонной стены.

Высокую теплопроводность бетона придется компенсировать местным утеплением.

Техника изготовления

Создание монолитной балки во многом напоминает устройство перемычек из лотковых блоков, но имеет и существенные отличия. Работы выполняются в такой очередности:

Монтируется съемная опалубка из досок и брусьев или листовых материалов (фанеры и пр.). Конструкция укрепляется поперечными и вертикальными брусками с шагом не более 50 см и подпорками. Опалубка сооружается после укладки блочного ряда. Для нее оставляют по 20-30 см пространства с обеих сторон от проема.
В готовой опалубке с наружной части стены закрепляется утеплитель. Для мокрых работ чаще всего используют листы пенополистирола.
После изготовляется арматурный каркас из стальных прутьев. Для формировки каркаса лучше использовать кольцевую и вязальную проволоку, но для небольших домиков с легким кровельным покрытием можно использовать стальную армирующую сетку. Она нарезается на квадраты, к которым вязальной проволокой крепятся прутья.
Далее оборудованная опалубка заливается раствором M200 - M300 на высоту ряда блоков, утрамбовывается и выравнивается.

Снимать боковую опалубку можно после затвердевания раствора, а нижнюю горизонтальную доску лучше оставить до полного его высыхания. В жаркую погоду стоит регулярно смачивать бетон, пока он не наберет должную прочность.

Наружная часть перемычки в доме из газобетона будет нуждаться в отдельном предварительном оштукатуривании в случае отделки фасада декоративной штукатуркой по блоку без утепления стен. Поверх утеплителя наносится слой штукатурки, в который утапливается щелочностойкая армирующая сетка и разравнивается.

Перемычки из уголков

Конструкция с использованием металлических уголков самая бюджетная, особенно по сравнению с перемычками из газобетона. Но уголки допускается применять только при определенных условиях – ширина проемов до 1,2 м при высоте кладки поверх них не менее 2/3 этой ширины.

Советы экспертов по применению уголков

Изначально в закрывающих блоках из газобетона вырезаются пазы для уголков с отступом от края блока на 1/3 его ширины. Обычно отступ составляет 10-13 см. Конструкция также должна опираться на стены. Главное правило – расположить уголки снаружи и изнутри. В этом случае металлические опоры обеспечивают необходимую для газобетона площадь опирания.

Для проемов шириной до 1,2 м достаточно уголка с шириной полки в 50 мм. Стальные опоры нужно обработать антикоррозионным составом и оштукатурить. Чтобы штукатурка лучше держалась, уголки перед монтажом можно обернуть щелочестойкой или штукатурной сеткой.

Перемычки в небольших проемах

Проемы шириной меньше 1,2 м не нуждаются в большом усилении. Так как делать перемычку над окном из газобетона из железобетонной балки дорого и нецелесообразно, можно воспользоваться методом армирования стальными прутками. Но этот способ, как и предыдущий, применим только для случаев, когда высота кладки стен поверх проема больше, чем 2/3 его ширины. Более того, мы не рекомендуем применять данный метод для несущих стен. Для распределения нагрузки достаточно горизонтального армирования кладки по сторонам от проема и в зоне подоконника.

Технология работ

Технология кладки блоков газобетона поверх проемов без применения усилительных опор (см. рис. а) предполагает следующую последовательность действий:

Выкладывается ряд блоков до проема. Обязательно оставляется пространство в 20-30 см для закладки арматуры.
В отличие от укладки перемычки из газобетона с помощью U-блоков, не потребуется монтаж съемной опалубки.
Укладывается арматура. В среднем на дверной или оконный проем понадобится 4 прута диаметром 10 мм. Подойдут стержни периодического профиля с выраженным рифлением класса A-III.
В блоках проделываются штробы на определенном расстоянии. Для этого удобно использовать штроборез или фрезер. Важно, чтобы канавки не находились слишком близко к краю.
Углубления заполняются раствором или клеем. Затем блоки из газобетона устанавливаются на закрепленные стальные стержни. Вертикальные стыки закрываются раствором или клеем.
При необходимости нижняя часть перемычки шлифуется и оштукатуривается.

Лучше всего арматурные стержни выдерживают нагрузку, если через несколько рядов над ними сделать монолитный пояс жесткости, равномерно распределяющий вес крыши на всю поверхность стен. Небольшая площадь армирования не создает «мостиков холода», поэтому утепление данного сегмента не требуется.

А как сделать перемычку над окном из газобетона, если предполагаемая нагрузка на проем окажется немного больше допустимого значения для стальных стержней? Как вариант, можно скомбинировать последние два способа.

В этом случае 75-е уголки утапливаются в блоки по внешнему и внутреннему краю, а в центральном сегменте нарезаются штробы под 3 стержня арматуры, диаметром от 8 мм. После закрепления перемычки уголки, предварительно окрашенные или обработанные антикоррозионным составом, оштукатуриваются.

Заключение

Выбирая из чего делать перемычки – из газобетона, железобетона, стальных уголков или прутьев – обязательно учитывайте следующие факторы:

площадь и высота здания;
вес межэтажного и чердачного перекрытия, крыши, самих стен;
стоимость материала;
сроки строительства.

И запомните, что при неправильном усилении проемов на стенах из газобетона появятся трещины. И наоборот, правильный расчет, а также соблюдение техники изготовления перемычек, позволят построить прочный дом без каких-либо последствий, которые могут вскрыться в будущем.