Опирание металлической балки на кирпичную стену

Обновлено: 27.03.2024

Крепление металлической балки к кирпичной стене

Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на кирпичную стену, так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.

Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.

Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.

Способы соединения балки перекрытия со стеной

Перед тем как строить, нужно заказать проект дома и все действия выполнять в соответствии с ним. Обычно способ устройства перекрытия описан там. Здесь важно всё — используется ли специальная врубка или крепёж для установки балок, жёстко ли они соединяются со стеной или по плавающей системе. Способ крепления имеет большое значение.

Например, в каркасных домах и домах из СИП-панелей балки являются элементами каркаса и крепятся наглухо. В домах из газобетона, из оцилиндрованного бревна балка обычно крепится так, чтобы она просто лежала на стене и имела возможность продольного люфта. Глухое крепление вызывает вибрации при хождении по потолку второго этажа.

Есть одно различие между балками перекрытия и лагами для пола. Лаги должны лежать свободно, чтобы пол не коробило и не вело. Покрытие пола крепится уже непосредственно к лагам. К примеру, сезонное удлинение балки, даже воздушно-сухой, составляет 2-3 см на 5 м. Естественно, любой пол, приколоченный прямо к такой балке, выгнется. Из-за этого он начнет скрипеть, расходиться. Кроме того, под лаги кладут демпфирующие прокладки, которые гасят вибрацию от шагов.

Специальными металлическими крепежными пластинами

Металлические перфорированные пластины для деревянных конструкций были разработаны в Швеции. Крепление с их помощью деревянных балок достаточно простое, не требует точной подгонки. Кроме того, они способны сгладить изменения геометрии древесины вследствие набухания.

Балка перекрытия крепится в каркасном домостроении поверх продольной балки стенового каркаса. Она кладётся сверху на пролёт и закрепляется при помощи двух перфорированных уголков сбоку. Это позволяет устойчиво закрепить даже балку в виде лафетной доски, достаточно узкой, установленной на ребро. Если же балка — брус, и обеспечивать её устойчивость не так важно, можно крепить её уголками снизу. Брус применять лучше, так как лафетная доска склонна к кручению при высыхании и сезонном увлажнении, и перекрытие будет деформироваться.

Как-то закреплять балки перекрытия к стойкам нежелательно, если это заранее не предусмотрено в конструкции каркаса дома. Лучше чтобы они также никак не касались стоек и не упирались в них, а также в их крепёжные элементы. При монтаже от них нужно отступить.

Болтовое

Достаточно простое крепление балки — при помощи болтов-глухарей. С их помощью ставят только балку-брус, у которой размер поперёк сечения не меньше, чем половина сечения по высоте. Глухарь закручивается через балку в верхнюю часть стены и затягивается при помощи ключа-трещотки. Или же применяется стяжка из шпильки с гайками и шайбами через отверстие. Такое крепление позволит балке работать в качестве ригеля каркаса, в то же время оставаясь подобием шарнира в плоскости перекрытия.

Соединение врезкой

Врезка — рубленое соединение балки со стеной, когда торец не выходит за наружную стену. Тем самым обеспечивается защита торца балки от попадания атмосферной влаги. Обычно так делают балки первого этажа рубленых домов и бань. Осуществляется оно по типу соединения «ласточкин хвост». Именуется врубка сковороднем и полусковороднем.

Врезка сковороднем более прочная и подразумевает симметричный ласточкин хвост. Но чаще встречается врезка полусковороднем. С одной стороны ласточкин хвост прямой, и закрепление его в гнезде внешней стены делается при помощи двойного клина. Врезка полусковороднем менее прочная, но проще в выполнении.

Соединение врубкой

Отличается от врезки тем, что врубка проходит на полную толщину стены, балка выходит наружу. Выполняется в лапу, полулапу или в полдерева, иногда — в хлуп или в обло. Используется в том случае, когда балкой надо перекрыть большой пролёт. Оно более прочное, чем врезка. Однако торец балки необходимо защитить от атмосферных воздействий.

Недопустимое крепление кронштейна из швеллера к существующей стене


Если вы выбьете в существующей стене нишу (не важно, на всю толщину стены или не на всю), приварите к швеллеру пластину и уложите все это на пластичный раствор, а нишу потом забетонируете (или заполните раствором), то такой вариант тоже является шарниром. Чем меньше глубина заделки в стену, тем больше возможности у швеллера повернуться, и тем быстрее возникнет аварийное состояние. Но даже если заглубить швеллер на всю толщину стены, все равно у него останется возможность поворота, т.к. качественного заполнения раствором не получится при малых размерах ниши, швеллер под нагрузкой будет выкрашивать этот раствор и стремиться выскочить из гнезда. Такой вариант крепления возможен только для балки, опирающейся двумя концами, или для балкона с подкосом или стойкой на конце.

Способы крепления мауэрлата

В таблице будет приведен максимально широкий перечень возможных вариантов, некоторые из них в настоящее время применяются редко. Новые стройматериалы и технологии позволяют крепить мауэрлат легче, быстрее и надежнее.

С помощью вмурованных деревянных пробок

Читать еще: Лучший кирпич для печной трубы

Для примера мы возьмем вариант крепления мауэрлата на шпильки.

Крепление к колоннам

Колонны устанавливают при большой длине пролетов, чтобы разгрузить балки и исключить их провисание. На колонны их крепят опорным или подвесным способом. Но часто площадь опоры бывает недостаточной для укладки и стыковки двух балок, и его необходимо увеличить.

  • На деревянный столб глухарями по бокам прикручивают накладки-бобышки достаточного сечения.
  • На металлический приваривают сверху опорную площадку из толстой листовой стали.


Колонна из профильной трубы с опорной площадкой

Способы крепления

Монтаж мауэрлата достаточно прост, поэтому обычно не вызывает затруднений даже у начинающих домашних мастеров. Работы могут выполняться несколькими способами, стоит детально разобрать каждый шаг.

Стальная проволока

Крепление мауэрлата проволокой – довольно старый метод, который не утратил актуальности. Для этого потребуется стальная катанка диаметром 5–6 мм. Использовать проволоку большей толщины нецелесообразно, иначе завязать узел будет проблематично.

Проволока закладывается в процессе укладки стен на расстоянии 2–3 рядов от верха. Длина подбирается с расчётом, чтобы концы можно было свободно скрутить между собой. Когда мауэрлат уложен на стену, балка притягивается проволокой, лишние концы катанки обрезаются.

Несмотря на простоту способа, метод установки мауэрлата на кирпичные стены имеет ряд существенных недостатков. Крайне сложно рассчитать равномерное притяжение балки по всему периметру стены. Торчащие из стен куски проволоки заметно портят внешний вид фасада.

Строительные шпильки

Технология выглядит более надёжной, чем предыдущий способ. Металлические шпильки устанавливаются на этапе возведения стен, непосредственно в кирпичную кладку. Рекомендованная глубина посадки – 2–3 ряда кирпича, длина шпильки подбирается с расчётом, чтобы резьба выступала на 2,5–3 см над подстропильной балкой.

После завершения строительных работ мауэрлат прикладывается сверху и слегка подстукивается молотком, чтобы на поверхности древесины остались следы от шпилек. После этого в древесине высверливаются отверстия, балка сажается на стену, притягивается гайками.

Строительные шпильки обеспечивают надёжную фиксацию, поэтому считаются оптимальным вариантом для обустройства сложных и нагружаемых крыш. Нужно учитывать одну особенность: крепёжные элементы затрудняют процесс укладки кирпича.

Анкерные болты

Крепление подстропильной балки анкерными болтами выполняется по схеме: мауэрлат укладывается на стену, после чего просверливается насквозь в местах установки крепёжных элементов. Для фиксации выбираются длинные анкеры, которые забиваются в стену, после чего притягиваются гайками.

Выбирая вариант крепления болтами, нужно учитывать факт, что они не подойдут для пустотелого кирпича.

Способы крепления

Брус на стене дома можно закрепить по-разному. Все зависит от нагрузки и наличия инструментов и материалов.

Кирпичные стены имеют достаточно высокую прочность и способны выдержать нагрузку от кровли даже без устройства монолитного пояса.

Установка может осуществляться следующими способами:

  • проволокой;
  • при помощи деревянных пробок;
  • на строительные шпильки;
  • на анкера.

Закрепление на проволоку


Схема крепления мауэрлата на проволоку

В этом случае брус к стене дома крепиться просто. Вариант подходит для небольших зданий. Перед началом работ подготавливают проволоку диаметром 5-6 мм («катанку»). Ее закладывают в кирпичную кладку на расстоянии 3-5 рядов до обреза. Длину подбирают так, чтобы хватило на выпуск из стены и продевание сквозь мауэрлат.

Далее выжидают время на застывание цементно-песчаного раствора кладки и приступают к закреплению мауэрлата. Проволоку закручивают ломом. В брусе высверливают отверстия, через которые продевают «катанку». Далее закручивают крепление до тех пор, пока брус не будет надежно прикреплен к стене дома. Для надежности шаг проволочных креплений принимают равным шагу стропильных ног.

Крепление к деревянным пробкам

Для работ необходимо подготовить деревянные бруски, равные по размерам кирпичу. Материал обрабатывают антисептическими составами, которые препятствуют гниению и образованию плесени. Работу выполняют в следующей последовательности:

Схема крепления мауэрлата к деревянным пробкам

  1. При кладке стен вместо некоторых кирпичей закладывают пробки. Важно помнить, что они так же как и мауэрлат требуют гидроизоляции. В местах соприкосновения с кирпичом выполняют обмазку битумом или укладку рулонных материалов. Шаг расположения принимают равным шагу стропил.
  2. Выполняют закрепление мауэрлата к пробкам на металлические скобы.

Существует три варианта расположения деревянных пробок:

  • за 1 ряд до обреза ближе к внутреннему краю стены;
  • непосредственно под мауэрлатом (требуются пробки большей площади);
  • за мауэрлатом, ближе к наружной грани стены.

Последний вариант крепления бруса подходит, если способ закрепления определили уже после завершения кладки стен дома.

Крепление на шпильки

Вариант подойдет, если требуется закрепить бруспри достаточно больших нагрузках. Вариантов закрепления шпилек к стене может быть два:

  • непосредственно в кладку;
  • в монолитный железобетонный пояс.


Схема крепления мауэрлатного бруса к кирпичной стене на шпильки

Второй вариант более трудоемок, но позволяет дополнительно усилить и связать в единое целое кирпичные стены. Подходит, если нагрузка от стропильной системы очень велика. В большинстве случаев достаточно первого способа. Работу выполняют в следующем порядке:

  1. Подготавливают шпильки Г-образной формы. Диаметр принимается в зависимости от нагрузки. Наиболее распространенное сечение для возведения кровли – 10-14 мм.
  2. Крепежи закладывают в кладку. Длина заглубления примерно 450 мм, согнутый конец обращается вниз и зацепляется за кирпичный ряд.
  3. Укладывают гидроизоляцию. Для этого ее прокалывают и надевают на шпильки.
  4. Выполняют разметку для отверстий на брусе. Мауэрлат укладывают на шпильки и в местах их расположения простукивают молотком. По получившимся отметинам просверливают отверстия под шпильки.
  5. Монтируют брус. На шпильки завинчивают гайки.

Вариант расположения шпилек в бетонном поясе схож с монтажом на анкерные болты, поэтому отдельно не рассматривается.

Крепление на анкера

Подходит для знаний с большой нагрузкой. Наличие бетонного пояса увеличивает трудоемкость и стоимость работ. Работы выполняют в следующем порядке:


Схема крепления мауэрлата на анкера

  • установка опалубки под пояс;
  • закладка арматурного каркаса;
  • установка анкерных болтов (сечением 10-14 мм);
  • заливка пояса за один раз;
  • выжидание времени набора прочности бетоном (зависит от температурных условий и вяжущего, на котором изготовлен бетон, но в среднем составляет 28 дней);
  • снятие опалубки (если необходимо);
  • укладка гидроизоляционного слоя;
  • разметка отверстий на брусе и их высверливание;
  • закрепление мауэрлата, накручивание шайб.

Важно отметить, что по нормативным документам разрешается приступать к распалубочным работам по достижении бетоном 70% марочной прочности (50% при особых условиях).

К недостаткам способа относят:

  • высокая трудоемкость;
  • повышенная стоимость;
  • увеличение сроков строительства из-за твердения бетона.
Читать еще: Как сделать продухи в кирпичном цоколе?

Размеры балок и способы их монтажа

Итак, вам необходимо определить, сколько всего балок требуется установить, и какого размера в сечении они должны быть. Прежде всего, необходимо замерить величину пролёта перекрытия, и, определившись с глубиной их закладки в стены, рассчитать эксплуатационные нагрузки.

  • Длина балок зависит от варианта их крепления. Если концы будут закладываться в стену, то получить их длину можно путём сложения величины пролёта, и удвоенной глубины заложения балки (на два торца). В блочных и кирпичных домах, глубина гнёзд для закладки балок составляет не менее 10-15 см, что зависит от их размера.


Крепление балок хомутами

  • Если балки будут крепиться к стенам с использованием металлических хомутов или консолей, то их длина соответствует расстоянию между параллельными стенами. Тут многое зависит от того, где именно обустраивается перекрытие: над подвалом, между этажами, или на чердаке. Иногда, при обустройстве чердачных перекрытий, балки выпускают наружу, за пределы стен, монтируя к ним стропильные ноги.
  • Это один из способов формирования свеса кровли. В другом варианте, балки бесчердачного перекрытия могут монтироваться непосредственно к мауэрлатному брусу – что мы и видим на фото снизу. Естественно, длина балок при одинаковом пролёте, в таких ситуациях будет разной, и при расчёте составляющих элементов перекрытия, все эти нюансы должны быть учтены.


Вариант крепления чердачного перекрытия

Обратите внимание! Максимальная длина балок из бруса или обрезной доски, составляет 6м. Если нужно перекрыть пролёт большего размера, лучше отдать предпочтение металлическим двутавровым балкам, или уже вместо балок придётся использовать деревянные фермы. Но вообще, для деревянного перекрытия и шесть метров многовато – самый оптимальный вариант – пролёт в пределах 3-4м.

Нагрузки

Нагрузка, которую воспринимает перекрытие, складывается из двух составляющих: собственный вес конструкции, и эксплуатационная нагрузка (люди, мебель, оборудование). Подсчитать её можно по упрощённой схеме.

Например, собственный вес чердачного перекрытия с лёгким минераловатным утеплителем, традиционно составляет 50 кг/м2.

  • По нормам, эксплуатационная нагрузка для нежилого чердака, в котором не складируются вещи, составляет не более 70 кг/м2. Она умножается на коэффициент запаса, принимаемый как 1,3, и суммируется с постоянной нагрузкой. После всех манипуляций, в итоге получается 130 кг/м2. Эту цифру требуется округлить в большую сторону — то есть, до 150 кг/м2.


Нежилой чердак

  • Но для утепления чердака может использоваться и более тяжёлый материал, например, керамзит – и естественно, его вес нужно тоже учитывать. Картина резко меняется, если чердак превращается в жилую мансарду. В этом случае, нормативная эксплуатационная нагрузка составляет уже не 70, а 150 кг/м2.
  • Сюда нужно прибавить ещё и вес монтируемого в нижнем помещении подвесного потолка, и закладываемых в него инженерных коммуникаций — а это ещё, как минимум, 15-25 кг. Учитывать следует и вес напольного покрытия, и вес зонирующих перегородок, если таковые будут возводиться в верхнем помещении.

Все дополнительные нагрузки, должны быть приплюсованы к нагрузке нормативной, а вот собственный вес перекрытия, и коэффициент запаса принимаются те же. Расчёт нагрузок производится аналогично, по той же формуле, о которой было сказано выше.

Идеальный вариант, если цокольное и междуэтажное перекрытие будет рассчитано на 400кг/м2 – тогда оно с лёгкостью выдержит и массивную мебель, и фортепиано, и наплыв гостей.

Сечения

После того, как вы рассчитали длину балок и воспринимаемые ими нагрузки, можно приступать к подбору сечения. Удобнее всего для этой цели использовать брус прямоугольного сечения – при этом оптимальным считается соотношение сторон 1,35:1.

Так как в конструкцию перекрытия закладывается плитный утеплитель, то ориентироваться нужно по его толщине, плюс небольшой вентиляционный зазор.

  • Шаг между балками, опять же должен быть соотнесён с размером теплоизоляционных плит, только теперь с их шириной. Но если быть более точными, то скорее наоборот, утеплитель подбирается под конструкцию перекрытия. Расстояние между балками и их сечение, можно подобрать по такой вот таблице, которую мы приводим далее.


Нормативная таблица подбора элементов балочного перекрытия

Это упрощённый способ подбора, поэтому не стоит забывать, что страховка никогда не мешает. Поэтому всегда лучше увеличить запас, и все значения округлять в большую сторону.

Шаг между балками определяется с таким расчётом, чтобы крайний брус оказался не вплотную к стенам или мауэрлату, а между ними оставалось расстояние не менее 20 см.

Способы крепления деревянного бруса к стенам

Есть множество различных методов для крепления бруса. Какой из них выбрать, это зависит:

  • от величины сечения бруса;
  • толщины и отделки используемой поверхности;
  • веса и размера удерживаемой конструкции.

Крепежные элементы подбирают, согласно этим параметрам. Основу из дерева фиксируют анкерными болтами, дюбелями из металла или пластика, шурупами, саморезами, и иногда гвоздями. В некоторых случаях используют П-образные скобы, металлические уголки для крепления бруса или деревянные шплинты. Чтобы правильно сделать работу, нужно соблюдать точность и определенную последовательность при выполнении монтажа.

Крепление бруса к кирпичной стене

При креплении деревянного бруса к кирпичной стене учитывают некоторые нюансы. Сюда входит неровность кирпичной кладки и ее хрупкость. Вначале проводят замеры, и делают разметки. В нужных местах проделывают отверстия под крепежи. Чтобы они не растрескались и получились ровными, их высверливают дрелью или сверлом. Наконечник выбирают из твердосплавного материала или с алмазным напылением.

Нужно знать, что:


  1. Всю работу нужно делать аккуратно, без спешки, не расшатывая сверло. Иначе кирпич рассыплется и начнет трескаться.
  2. Если конструкция легкая, то ее крепят пластиковыми или металлическими дюбелями. Длина дюбелей зависит от тяжести бруса. Чем он тяжелее, тем деталь выбирается длиннее. Их промазывают клеем и только потом устанавливают. Благодаря этому фиксация получается более надежной.
  3. Количество креплений определяют в зависимости от сечения бруса. Дюбеля располагают с шагом в 0,6 м, если его сечение составляет от 2,5 до 4 см. Между ними оставляют промежуток от 0,6 до 0,7 м, при сечении 40 — 60 мм.

Самое надежное и прочное крепление деревянного бруса к кирпичной стене — это на анкерные болты. Их используют для тяжелых конструкций.

Читать еще: Обложить круглую металлическую печь в бане кирпичом

Крепление бруса к стене из бетона


Перед началом работ, анализируют габариты сооружения и величину бруса. Если его размер незначительный, а конструкция имеет легкий вес, то для крепления бруса используют раствор из алебастра или гипса.

  1. Вначале выбирают шуруп подходящего размера. Затем его обматывают по всей длине медной проволокой. Обмотку делают плотной.
  2. На поверхности проделывают отверстие, заполняют его гипсовым раствором и вставляют в него шуруп с проволокой. Эту работу делают быстро, чтобы раствор не успел схватиться.
  3. Шуруп вывинчивают через 7-10 минут. Сделать это будет несложно, так как гипс немного подсохнет, но до конца не затвердеет.
  4. Когда раствор полностью высохнет, брус приставляют к стене и закрепляют этим шурупом.

Если конструкция имеет большой вес, то гипсовым раствором пользоваться нельзя. Для работы понадобятся пробки из дерева и сверло:


  1. Вначале выбирают пробки подходящего диаметра. Их пропитывают клеем. Чтобы они не разбухли, нельзя использовать клей на водной основе.
  2. В бетоне высверливают отверстия диаметром от 0,5 до 1 см. Сверла выбирают с алмазным напылением или победитовые. Во время сверления работу приостанавливают, чтобы остудить сверло. Его на 3-5 секунд опускают в холодную воду. Благодаря остывшему инструменту отверстия получатся качественными.
  3. Затем внутрь вбивают пробки. Лучше это сделать молотком.
  4. Когда клей высохнет, брусья прикладывают к основанию поверхности. Их фиксируют шурупами, которые вставляют в деревянные пробки.

Если воспользоваться анкерными болтами, то крепление бруса получится более надежным.

Крепление бруса к стене из газоблока

При строительстве сооружений, работу выполняют следующим образом:

  1. К стене из газоблока прикрепляют шпильки. Их устанавливают на армопояс, с определенным расстоянием друг от друга. Нельзя крепить шпильки прямо к блокам, иначе под тяжестью веса они оборвутся и упадут.
  2. К этим шпилькам прикрепляют брус.
  3. Его фиксируют болтами и гайками.

Для навесных шкафов или других громоздких конструкций, используют дюбеля из металла, пластика и пластмассы.

Крепление бруса к деревянной стене


Есть несколько способов позволяющих сделать крепление на деревянной поверхности. Гвозди – это самый простой вариант, но также можно воспользоваться дюбелями и саморезами. Такие крепежи применяют для легковесных конструкций.

Забивание гвоздей имеет свои тонкости, которые обязательно учитывают во время работы:

  1. Сухой материал может растрескаться.
  2. Два гвоздя, вбитые под небольшим углом по отношению друг к другу, создадут надежную фиксацию.
  3. Если на конструкции и брусе выпилить пазы, то крепление получится еще более прочным. Установленную деталь закрепляют деревянным шиллингом либо гвоздем. Крепление «паз в паз» используют при строительстве крыш или отделке.

Важно знать! Древесина плохо переносит температурные перепады и влажность. На ней могут появиться плесень или насекомые. Когда деревянный материал используют снаружи дома в качестве пристройки, то его обрабатывают специальным раствором.

Газоблоки материал мягкий, для них подходят шурупы с резьбой на всю длину, но лучше пользоваться анкерами, механическими или химическими. Чтобы качественно установить анкер с гнущимися ребрами или клиновидный, предварительно засверливают отверстие диаметром чуть больше анкера. Один из видов анкеров отлично подходит для пустотелых блоков и блоков из ячеистых бетонов — пеноблоков, газоблоков и др. Основные «детали» анкера — стальная гильза, имеющая ребра и гайка на конце. Когда винт вкручивают в гильзу, ребра гнутся и раздвигаются, образуя «бабочку», которая надежно удерживает анкер внутри материала.



Еще прочнее держат химические анкера, они подходят для всех стеновых материалов из легких бетонов и для гипсокартона, да и для любых стеновых материалов. Принцип работы — способность синтетических смол глубоко проникать в поры и сцепляться с основанием. Слабым звеном крепления к пористым блокам и гипсокартону является не крепеж, а материал основы, особенно при действии вертикальной нагрузки, и как раз эти проблемы помогают решить химические анкеры. Вставляют химический анкер, применяя специальный пистолет. В засверленное отверстие выдавливают под давлением клеящую массу, и сразу вставляют крепежный элемент — шпильку с резьбой или шток. Клеевой состав заполняет поры газобетона или др. пористого блока, и после застывания образует прочное и надежное крепление. Усилие вырыва химического анкера из кирпича более 500 кг. Время службы химических анкеров — десятки лет, от температурных перепадов они не деформируются, к агрессивным средам инертны. Последнее очень важно при работе с газобетоном, который агрессивен к металлам. Весь крепеж для газобетона должен иметь антикоррозионное покрытие.



Для крепления бруска к газобетону или гипсокартону анкерный способ крепления самый прочный, хотя и затратный. Все зависит от плотности (марки) газобетона и от требуемой нагрузки. Для крепления обрешетки может быть достаточно применить механические анкеры — клиновидные или типа «спиральные гвозди». Последние удобны тем, что их монтируют в стену из газобетона, забивая обычным молотком. При забивании спиральный гвоздь вворачивается в блок, не нарушая его пористую структуру.


Заключение

Разнообразие способов крепления и видов крепежа позволяет реализовать самые сложные строительные проекты. Основным правилом, которое необходимо соблюдать при установке строительных конструкций –надежность креплений должна быть избыточной и выдерживать нагрузку, превышающую расчетную в 1.5-2 раза. Восстановление вырванного из кирпичной стены дюбеля или анкера может потребовать значительных усилий, порой сделать это невозможно.

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).

Решение по устройству опирания металлической балки на кирпичную стену (скачать чертеж в формате dwg)

Опирание балки на кирпичную стену

При реконструкции часто приходится опирать металлическую балку на кирпичную стену. На данном чертеже показано решение шарнирного опирания балки.

Комментарии Ирина, добрый день! Хотела попросить Вас осветить вопрос о сварке. Поделитесь, пожалуйста, своими знаниями. Как рассчитать сварной шов, когда он может быть конструктивным, когда - нет! Как собрать нагрузку дл ярасчёта сварного шва и т.д. и т.п. вообщем, всё, что Вам известно по данной теме. Спасибо Вам за труды! Интересует сварка металлических прокатных изделий. Да и сварка арматурных стержней тоже. Спасибо

Оксана, я это особо не практиковала, так как мой опыт работы связан с железобетоном, а не с металлом.

По сварке арматуры всё просто: считать не надо, нужно закладывать длину шва по ГОСТ 14098 с учетом диаметра арматуры, там уже всё учтено. Вообще этот ГОСТ понятнейший и удобнейший - ссылаешься на тип шва, указываешь длину шва, а сварщики эту ссылку понимают идеально.

Отлично, Ирина, спасибо Вам огромное! А ещё вопросик: не приходилось ли Вам, Ирина, делать металлический опорный столик под металич. балку; т.е. с одной стороны балка опирается на горизонтальную закладную в стене, а с другой стороны (так как нет желания у строителей прорубывать ж.б. стенку) есть вертикальная закладная, к которой наварены "косынки", на которые и опирается наша балка? Перелистала кучу справочников и книг - не могу найти расчёт этих так называемых "опорных столиков". Не подскажите ли чего?)

Это я набросала опирание балочки на "опорный столик")

Да уж, не хочет вставляться ссылочка на картинку в гугле. странно.

Анкеры знаете, как рассчитать? Вот это я могу рассказать))

Ирина, добрый день! В расчете узла опирания балки на кирпичную кладку стены вы жесткость распределительн ой плиты при направлении распределения вдоль оси балки добавляете к жесткости самой балки на опоре? При определении коэффициента кси? Добавить комментарий

Последняя статья на сайте

Как выполнить расчет каркаса и ничего не упустить

Расчет железобетонного каркаса - дело непростое, особенно для не опытных расчетчиков.

Но ведь когда-то нужно начинать, правда? Кто не начинает, тот так и топчется в инженерах 3 категории.

Предлагаю вашему вниманию небольшое видео с полезной информацией

Новые статьи

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами "проектировать" не рискуют.

Нюансы монтажа балок.

Чтобы осуществить опирание балки на кирпичную стену, чаще всего используют опоры, выполненные из стали.
При опирании перекрытий на кирпичную стену между торцом и балкой перекрытия необходимо делать вентилируемый воздушный зазор.
Такой факт, как опирание балки на стену из кирпича, подразумевает, что конец балки может деформироваться достаточно свободно. В момент прогиба балка должна проворачиваться, а под воздействием температурных режимов она должна сместиться по оси (продольной).
Именно в этом случае эксплуатация будет безопасной и надежной и обойдется без дополнительного напряжения. Для достижения этой цели используются подвижные и неподвижные опоры.
К важным функциям такого процесса, как установка балок, относится обеспечение связи имеющегося перекрытия с конструкцией, поддерживающей его, например, со стеной (столбами). Наиболее важными факторами для надежности и прочности возводимого соединения перекрытия и опоры являются: степень глубины, на которую заделываются балки, их анкеровка в стене и, конечно, оптимальный выбор конструкции опирания.

В строительстве этап заделки балок в стену является наиболее важным и ответственным. Конструкции перекрытий должны отвечать высоким требованиям надежности и прочности, так как именно они являются гарантией безопасности всех проживающих в доме.
Первое, что необходимо выполнить, – это отесать торцевые концы балок под углом, равным 60 градусам.
Выполнить обработку торцевых концов балок при помощи антисептического состава. Еще одним действием, характерным для этого этапа, является процедура обработки смолой.
Далее необходимо обернуть концы балок толем и уложить их таким образом, чтобы они не достигали задней стенки гнезда, примерно на 40 мм (+- 10 мм).
После того как балка уложена, ее стороны (боковые и верхнюю) заделывают при помощи раствора, в который в качестве составляющей входит щебенка.
При имеющейся толщине стен, равной 2,5 кирпичам (это приблизительно 640 мм) либо больше, балки, точнее их концы, не замазывают раствором. Для этого более подходит другой вариант заделки.
Так как балка своими торцевыми концами имеет опору на стены (обычно, не более чем в 150 мм), понятно, что между ее концом и стенкой гнезда (задней) есть свободное пространство, примерно 100 мм.
Такое расстояние подойдет для того, чтобы соблюдалась воздушная прослойка и чтобы была выполнена укладка теплоизоляции. Что касается гнезда, то его дно подлежит выравниванию при помощи бетона, затем наносится слой битума и два толевых слоя.
Верхнюю часть гнезда и его боковые стены укрывают при помощи толя.

А вот для задней стенки используют просмоленный войлок. Этот слой войлока прижимается при помощи доски, прошедшей антисептическую обработку. Ее толщина обычно соответствует 25 мм.
Обратите внимание, что конец балки должен быть уложен таким образом, чтобы пространство, получившееся между ним и доской, составляло примерно 40 мм.
Если же стены вашего дома менее вышеназванного размера, например, в два кирпича, то вам подойдет следующий способ.
Так же, как и в первом случае, задняя стенка гнезда укрывается просмоленным войлоком в два слоя.
Затем изготавливается ящик с тремя стенками, его поверхность просмаливается, и он устанавливается в гнездо, им прижимается уложенный ранее войлок.
Если же заделка балок происходит при устройстве чердачного перекрытия, и стены при этом отвечают толщине в два кирпича, то особое внимание необходимо уделить гнездам, точнее их защите. Как и в вышеназванном примере, необходимо изготовить ящик с тремя стенами, просмолить его поверхность и обить войлоком.
Балки, расположенные вблизи дымоходных труб, располагают на расстоянии не меньше, чем 400 мм до ее внутренней поверхности.
Конечно, случается и так, что балку невозможно расположить на более дальнем расстоянии от дымохода. При таких обстоятельствах осуществляют врубку балки в конструкцию ригеля.
А сам ригель врубают уже в две балки, в результате чего происходит их ослабление. Уменьшение ослабления добивается укладкой балок более толстым концом по отношению к дымоходной трубе.
При строительстве кирпичного, каменного и других подобных им строений необходимо соблюдать условие, при котором между стеной и крайними балками будет иметься зазор минимум в 50 мм. Его заделку производят с использованием рейки. Не забудьте, что рейка и балка отделяются друг от друга при помощи слоя толя либо слоя рубероида.

Инструменты
перфоратор;
дрель;
молоток;
кисть;
болгарка;
топор.
Кроме того, различные уровни, рулетка и т.п.

Нюансы анкерного крепления и устройства узла опирания балки Схема минимальной длины опирания плиты перекрытия на стену
Схема минимальной длины опирания плиты перекрытия на стену.
Для того чтобы придать жесткость, необходимо выполнить дополнительное крепление балок. Крепление выполняется не всех балок, а через одну.

Для этого при выполнении кирпичной кладки производится установка стального анкера. Он располагается таким образом, что его конец не доходит до наружной стены (ее поверхности), примерно на 12 см.
Делается это для исключения возникновения, так называемых, «мостиков холода». Другой его конец выступает в помещение на расстояние около 20 см.
Крепление анкера и деревянной балки осуществляется при помощи стальной накладки, сечение которой равно 50 на 6 мм, а также гвоздей с диаметром около 5 мм.

Существуют и такие варианты заделки, при которых она считается открытой. Но, учтите, что при выборе подобного способа в помещении должна быть нормальная влажность (меньше, чем 60%) и достаточно хорошая вентиляция перекрытия, а еще будет необходимо выполнить достаточную теплоизоляцию гнезда, в частности, его задней стенки.
Нужно знать, что в данном случае при имеющейся кирпичной стене стенка гнезда должна иметь толщину минимум 46 см. Если толщина все же меньше, то необходимо дополнительное утепление.
Если толщина стены соответствует размеру в два кирпича, то опирание балки (узел) выполняют следующим образом. В стене выполняется гнездо, глубина которого соответствует 25 см (примерно, один кирпич).
Вертикальная стенка гнезда покрывается теплоизоляционным материалом, в качестве которого можно использовать антисептированный либо минеральный войлок. Нижняя часть гнезда укрывается толем, желательно в два слоя.
После чего выполняется установка деревянного короба. Он изготавливается с использованием просмоленной антисептированной древесины. С помощью него осуществляется прижатие войлока. Балка перекрытия должна опираться на поверхность короба (нижнюю его часть), на глубину примерно в 15 см.
Но учтите, что необходима воздушная прослойка между балкой и поверхностями короба. В качестве варианта такой конструкции можно рассматривать установку короба из дерева, который имеет три стороны вертикального характера и одну горизонтального (верхняя часть). Нижняя горизонтальная поверхность полностью отсутствует.

При такой установке конец балки с антисептической обработкой будет иметь опору в гнезде на рубероид (два-три слоя). А по боковым, торцевой и верхней сторонам балки будут располагаться деревянные поверхности короба.
Если толщина ваших стен соответствует размеру в 2,5 кирпича и более, то опирание балки необходимо выполнить в гнездо, глубина которого составит 25 см. Гнездо, его нижняя часть, подлежит обработке при помощи битума, сверху которого укладывается толь в два слоя, либо рубероид.
Поверхности, расположенные по бокам и сверху, тоже укрываются при помощи толя. Задняя поверхность гнезда должна быть хорошо изолирована с помощью теплоизоляционного материла, например, войлока (минерального). Прижатие войлока к стене выполняется при помощи деревянной доски с толщиной в 2,5 сантиметра.
Не забудьте о четырехсантиметровой воздушной прослойке между балкой перекрытия и поверхностями гнезда.

Ряд дефектов, допускаемых при монтаже балки (ригеля) и стропильной фермы
Как и любой другой вид строительных работ, монтаж железобетонных балок и ригелей может

быть выполнен с различными дефектами. Наиболее часто встречающимися считаются:
смещение оси балки (ригеля) с оси колонны;
смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера;
неверно выполненное соединение балки (ригеля) с колонной;
осуществление укладки балки (ригеля) на стену из кирпича без обеспечения специальной опорной подушки;
имеющееся отклонение ригеля (его плоскости) от вертикали;
выполнение монтажных работ с использованием балки (ригеля) с имеющимися явными дефектами.
Вернуться к оглавлениюДефекты и их последствия
При имеющемся смещении оси балки (ригеля) с оси колонны появляются дополнительные усилия в колонне изгибающих моментов, которые действуют в перпендикулярном направлении по отношению к плоскости рам поперечного характера. Следствием таких дефектов является снижение несущей способности колонн.
Если же имеется смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера, то одна из опор площадки будет иметь меньшую длину при сравнении с проектной.
Это может вызвать продергивание арматуры (продольной), появление трещин и разрушение балки (ригеля). И еще, так как площадь опирания маленькая, возможно появление разрушения бетона в месте опоры, поскольку происходит его смятие либо скалывание.

Еще один дефект предусматривает отклонение балки (ригеля), точнее его плоскости, от вертикали. Это становится возможным в результате перекоса закладной детали опорного характера в балке. В результате этого появляются крутящие моменты, на которые конструкция балки (ригеля) не рассчитана.
В основном все вышеназванные дефекты могут быть допущены и при выполнении монтажных работ по установке железобетонной фермы. Последствия, вызванные этими дефектами (при монтаже фермы), также схожи с вышеназванными.
Хочется отметить, что изготавливая фермы, особое внимание необходимо уделить процедуре армирования узлов. Если будет выполнена анкеровка высокой степени надежности в узлах фермы, то это гарантирует хорошую прочность.
Еще один важный момент: менять такие параметры, как количество и диаметральный размер арматуры (конструктивной), не получив согласие проектной организации, не представляется возможным, точнее, не допускается. Железобетонные фермы хранятся и перевозятся только в вертикальном положении.
Выполняя монтаж фермы, до того как будете осуществлять установку плит, не забудьте проверить такое качество, как устойчивость сжатого пояса в плоскости горизонтального характера.

Читайте также: