Опирание деревянных балок перекрытия на железобетонный прогон. Нормы опирания балки

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 , 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.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие — это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:

высота — 150-300 мм;
ширина — 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.

Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.

Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.

Вернуться к оглавлению

Способы заделки балки

Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.

Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.

Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.

Вернуться к оглавлению

Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки

В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.

Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.

Вернуться к оглавлению

Опирание балки при уменьшении толщины стены

Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.

При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.

Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.

При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.

Вернуться к оглавлению

Монтаж и крепление балок

Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.

Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.

Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.

Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.

Вернуться к оглавлению

Монтаж перекрытия

После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.

При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.

Для обработки и крепления деревянных элементов:

ножовка;
топор;
молоток;
болгарка;
дрель;
перфоратор (для работ с кирпичом).

Для проведения измерений и замеров:

рулетка;
линейка;
уровень.

Перекрытия представляют собой конструкции, выполняющие одновременно несущие и ограждающие функции. В гражданских зданиях со стенами из мелкоразмерных элементов в качестве несущей части могут применяться балочные или плитные перекрытия. Состав ограждающей части определяется конструкцией несущей чести и назначением перекрытия.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в зданиях высотой до четырех этажей. Балки чаще всего выполняют прямоугольного сечения из цельной или клееной древесины. Для опирания межбалочного заполнения к балкам с одной или с двух сторон прибивают черепные бруски. Номенклатура балок с черепными брусками приведена на рисунке 3.1, б. Черепные бруски сечением 40x50 мм прибивают к балкам гвоздями ø-4,5 мм, ℓ=125 мм с шагом 300 мм.

Опирание балок на стены должно быть не менее 180 мм. Концы балок на участке 50-75 см от торца антисептируют, а при опирании на наружные стены или внутренние стены сырых помещений обмазывают смолой или битумом и обертывают толем. Торцы балок оставляют открытыми для удаления влаги из балок в процессе эксплуатации перекрытия. При опирании балок на внутренние и на наружные слоистые стены при толщине несущего слоя менее 510 мм выполняется закрытая заделка (рис. 3.1, д и е). Крепление балок в наружных стенах осуществляют с помощью анкеров, заложенных в кладку стены и соединенных с балкой гвоздями. На внутренних стенах две встречные балки соединяют металлическими: пластинами.

Между балками по черепным брускам укладывают накат из деревянных щитов длиной до 2 м (рис.3.1, в, г), горбылей или гипсовых плит. По щитам наката устраивают глиняную смазку толщиной 20-30 мм или укладывают слой рулонной гидроизоляции. В междуэтажных перекрытиях на глиняную смазку или толь укладывают слой звукоизоляции из шлака или прокаленного песка толщиной 50-60 мм, а в чердачных перекрытиях - слой теплоизоляции из тех же материалов толщиной 200-260 мм. В качестве звукоизоляции и утеплителя можно также использовать минераловатные плиты и другие негорючие теплоизоляционные материалы. Пол в таких перекрытиях настилается по лагам или непосредственно по балкам при шаге балок 0,6 м.

Конструкции перекрытий по деревянным балкам показаны на рисунках 3.2 и 3.3.

На рисунке 3.1, а дан фрагмент плана перекрытия по деревянным балкам с накатом их деревянных щитов.

Рисунок 3.1. Перекрытия по деревянным балкам с черепными брусками

а – фрагмент плана перекрытия; б – номенклатура деревянных балок; в –щиты наката с опиранием через накладные планки; г – то же со сплошным опиранием на черепные бруски; д – опирание балки на наружную стену; е – опирание балок на внутреннюю стену помещений с нормальной влажностью;

1 – несущий кирпичный слой; 2 – антисептированные концы балок (включая торец); 3 – обертка концов толем (исключая торцы); 4 – глухая заделка цементно-песчаным раствором; 5 –стальной Г-образный анкер 50х5 мм; 6 – два слоя толя; 7 – анкер из полосовой стали

Рис. 3.2. Конструкции перекрытий по деревянным балкам с черепными брусками

а – междуэтажное с накатом из горбылей; б – междуэтажное с накатом из деревянных щитов; в – чердачное с накатом из щитов; г – междуэтажное с подвесным потолком;

1 – деревянная балка; 2 – накат из горбылей; 3 – накат из деревянных щитов;

4 – глиняная смазка; 5 – толь; 6 – засыпка из стекла; 7 – эффективный утеплитель;

8 – пакет из толя; 9 – лага; 10 – доски чистого пола; 11 – ходовые доски

Рис. 3.3. Перекрытия по балкам из клееной древесины с подвесным потолком

1 – клееная деревянная балка; 2 – пружинная скоба; 3 – поперечная подшивка 25х50 мм; 4 – гипсокартонные плиты; 5 – минераловатные плиты; 6 – древесностружечные плиты; 7 – войлочная прокладка; 8 – лага 40х60 мм; 9 – паркетные доски

Железобетонные балки перекрытия укладываются с шагом 0,6 - 1,1 м (рис. 3.4). Глубина заделки балки в каменную стену - 180-200 мм. Торцы балок с наружной стороны утепляют (рис. 3.5). По балкам укладывают вкладыши межбалочного заполнения (рис. 3.6). Варианты устройства междуэтажных и чердачных перекрытий по железобетонным балкам приведены на рис. 3.7.

Перекрытия по металлическим балкам имеют аналогичное конструктивное решение (рис. 3.8).

При опирании балок на стены из газосиликатных, ячеистобетонных или керамзитобетонных блоков следует предусматривать устройство монолитных или сборно-монолитных (рис. 1.3) армированных поясов.

Рис. 3.4. Фрагмент плана перекрытия по железобетонным балкам

Рис. 3.5. Узлы сопряжения сборных железобетонных балок со стенами

а – опирание на наружную стену; б – опирание на внутреннюю стену; в – примыкание к самонесущей стене

1 – железобетонная балка; 2 – стальной анкер; 3 – утеплитель; 4 – цементно-песчаный раствор

Рис. 3.6. Вкладыши межбалочного заполнения

а – гипсовый или гипсобетонный; б – легкобетонный двухпустотный; в - железобетонная верхняя плита; г – керамзитобетонный вкладыш сплошного сечения; д – железобетонный корытного сечения; е – железобетонный сводчатый

Рис. 3.7. Перекрытия по железобетонным балкам

а, б – междуэтажные; в – чердачные

Рис. 3.8. Междуэтажное перекрытие по стальным балкам

Перекрытия в виде настилов из многопустотных плит приведены на рисунке 3.9. Наиболее часто применяются плиты с круглыми пустотами толщиной 220мм для пролетов 2,4-7,2 м (с градацией 0,3 м), 300 и 360 мм для пролетов 9 и 12 м соответственно. Плиты работают только в продольном направлении, а, следовательно, должны опираться на несущие стены из кирпича или керамических камней короткими сторонами на величину не менее чем 90 мм. Опирание на стены из ячеистого бетона – на 120-150 мм. Для усиления опорных сечений предусматривается уменьшение размеров пустот с одного торца, а с другого, опирающегося на наружную стену - заглушка бетонными вкладышами. Совместная работа перекрытий обеспечивается соединением панелей стальными сварными связями.

В последнее время широкое применение получили плиты с вертикальными пустотами, изготовляемые методом безопалубочного формования (рис. 3.9).

В зданиях со стенами из мелкоразмерных элементов возможно также применение плит перекрытий из ячеистого бетона. Конструкция такого перекрытия приведена на рисунке 3.10.

На рисунке 3.11 даны примеры конструктивных решений полов по многопустотным настилам.

В зданиях без подвалов полы первого этажа могут быть выполнены по лагам или по грунту (рис. 3.12).

В последние годы при строительстве малоэтажных зданий все большее применение получают сборно-монолитные балочные (часторебристые) конструкции перекрытий (рис. 3.13 – 3.15). Такие перекрытия применяют при пролетах до 7,8 м.

Рис. 3.9. Многопустотные плиты перекрытий

а – основные размеры; б – варианты примыкания плиты к стене;

г) – фрагмент плана перекрытия

Рис. 3.10. Плиты перекрытий из ячеистого бетона

а – основные размеры плит; б – опирание ячеистобетонных плит на стену; в – сопряжение плит между собой; г – план перекрытия

Рисунок 3.11. Полы по плитам междуэтажных перекрытий

Рисунок 3.12. Полы первого этажа зданий без подвалов (гидроизоляция условно не показана)

Рис. 3.13. Сборно-монолитные перекрытия (сечение поперек балок)

Рис. 3.14. Сборно-монолитные перекрытия (опирание балок на стену)

Рис.3.15. Фрагмент плана сборно-монолитного перекрытия

Концы балок в стены заделывают в такой последовательности. Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий деревянных зданий врубают сковороднем в верхние венцы на всю толщину стены. В каменных зданиях балки кладут на стены или заводят в специально оставленные в них гнезда. В землебитных стенах балки кладут на обвязку.

В междуэтажных перекрытиях существуют зоны, где создаются условия для образования конденсата . Обычно это места примыкания перекрытий к наружным стенам, где возможно промерзание и продувание конструкций. Для предотвращения этих явлений стыки перекрытий с наружными стенами должны быть выполнены с учетом достаточной теплозащиты и воздухонепроницаемости .

Рис. 1. Диффузия водяных паров в деревянной балке перекрытия.

При опирании деревянной балки на каменную стену необходимо защитить полость стыка от проникания в него влажного воздуха из помещений. Необходимость эта вызвана тем, что при проникании теплого воздуха, содержащийся в нем водяной пар при соприкосновении с холодными каменными стенами в стыке будет конденсироваться и увлажнять конец балки, заделанный в гнезде стены. Поэтому опирающиеся на стену концы балок следует антисептировать, их поверхность оклеить 2-мя слоями рубероида.

Торцы балок оклеивать нельзя.

Рис. 2. Опирание деревянных балок на каменные стены:
а - одной балки;
б - двух балок;
1 - заделка раствором; 2 - два слоя рубероида; 3 - анкер; 4 - антисептированная часть балки; 5 - гвоздь; 6 - стальная накладка 50x6 мм; 7 - два слоя рубероида.

Балки опирают на стену на глубину 1215 см. Однако гнезда делают глубиной 18 см. Благодаря зазору в 3 см деревянная балка не соприкасается с кладкой, а водяные пары через ее не оклеенный торец, выходят наружу через кладку.

Размер гнезд следует выполнять на 23 см больше сечения балки.. После установки балки их заделывают раствором, предохраняя тем самым стык от проникания в него внутреннего воздуха и отсыревания.

Для обеспечения жесткости балки через одну укрепляют. Для этого в кладке устанавливается стальной анкер. Его конец должен не доходить до наружной поверхности стены на 12 см (во избежание образования мостиков холода), другой конец должен выступать внутрь помещения на 20 см. Анкер крепят к деревянной балке с помощью стальной накладки сечением 50x6 мм и гвоздей Ø56 мм.

Иногда выполняют открытую заделку концов балки перекрытия, однако это возможно лишь в помещениях нормальной влажности (не более 60%) при хорошей вентиляции перекрытия (при щелевых плинтусах) и достаточной теплоизоляционной способности задней стенки гнезда. При кирпичной стене толщина стенки гнезда должна быть не менее 46 см. При меньшей толщине необходимо выполнять утеплять гнездо, обеспечивая при этом в средней полосе России сопротивление теплопередаче 0,57 м 2 °C/Вт.

Рис. 3. Открытая заделка концов балки в стену толщиной 0,51м;
1 - балка; 2 - утеплитель; 3 - деревянная доска; 4 - деревянный короб; 5 - прокладка из рубероида в 12 слоя.

При толщине стены в 2 кирпича (0,51 м) узел опирания деревянной балки на стену решают следующим способом. В стене делают гнездо глубиной 25 см (1 кирпич). У вертикальной стенки гнезда устраивают слой теплоизоляционного материала - антисептированного или минерального войлока. На нижнюю поверхность гнезда укладывают 2 слоя рубероида, а затем в гнездо устанавливают деревянный короб из антисептированной древесины, прижав им минеральный войлок. Балку перекрытия опирают на нижнюю поверхность короба на глубину 15 см таким образом, чтобы между его поверхностями и балкой образовалась воздушная прослойка. Одним из вариантов этого узла является установка деревянного короба, имеющего 3 вертикальных стороны и 1 горизонтальную верхнюю поверхность, но без нижней горизонтальной. В этом случае антисептированный конец балки будет опираться в гнезде на 23 слоя рубероида. По бокам, сверху и с торца балки будут находиться деревянные доски.

Рис. 4. Заделка концов балки в стену толщиной 0,64 м и более:
1 - балка; 2 - пол; 3 - лага; 4 - обернутый 2-мя слоями рубероида конец балки; 5 - доска толщиной 25 мм; 6 - рубероид; 7 - утеплитель (строительный войлок в 1 слой); 8 - рубероид в 12 слоя.

При толщине стен в 2½ кирпича и больше балку опирают в гнездо глубиной 25 см. В нижней части его покрывают битумом, по которому кладут 2 слоя рубероида, верхние и боковые поверхности также покрывают рубероидом. Затем около задней поверхности гнезда устраивают теплоизоляционный слой из минерального войлока, который прижимают к стенке деревянной доской толщиной 25 мм. Балку перекрытия укладывают в гнезде так, чтобы между ней и стенками оставалась воздушная прослойка толщиной около 4 см.

Перекрытия по деревянным балкам, применяемым в современном малоэтажном строительстве (где древесина является местным строительным материалом), имеют небольшой собственный вес, но загниваемы, недостаточно огнестойки и трудоемки.

Для повышения долговечности деревянных перекрытий древесину антисептируют.

Деревянные балки представляют собой брусья или толстые доски из древесины хвойных пород.

Высота сечения деревянной балки составляет обычно 1/20-1/25 часть перекрываемого пролета, но всегда определяется расчетом. Шаг дощатых балок колеблется от 600 до 800 мм, а брусчатых - от 600 до 1000 мм. Опирание концов деревянных балок на каменные стены (рис. 94) может быть с глухой или открытой заделкой. При глухой заделке зазор между балкой и гнездом в 20-30 мм заполняют раствором. Глухая заделка предохраняет балки от доступа к ним влажного, теплого воздуха, препятствуя тем самым появлению зимой на стенках гнезд конденсата и увлажнению концов балок. При открытой заделке зазоры между балкой и стенками гнезд ничем не заполняют.

Открытая заделка допускается при толщине наружных стен более 510 мм и при опирании балок на внутренние стены. В наружных стенах толщиной 510 мм и менее при такой заделке гнезда балок необходимо утеплять вкладышами из теплоизоляционных материалов. В этом случае обеспечивается вентиляция гнезд воздухом, проникающим из межбалочного пространства перекрытия.

Для связи стен с перекрытиями концы балок заанкеривают в стены. а концы балок, опирающиеся на внутренние стены или на прогоны, соединяют между собой стальными связями. Анкеры ставят не реже чем через одну балку.

Рис. 94 Опирание балок перекрытия;
а - на наружные стены; б - на внутренние стены; в - на прогоны; 1 - деревянная балка; 2 - анкер; 3 - толь; 4 - раствор; 5 - деревянный составной прогон; 6 - железобетонный прогон; 7 - пластинчатый нагель

Прогоны бывают железобетонные, стальные и деревянные (составного сечения на пластинчатых нагелях или клееные).
Пространство между балками заполняют межбалочным накатом. Накат укладывают на черепные бруски (сечением 40x40 или 40X х50 мм), прибиваемые к балкам гвоздями. Применяют накаты из одинарных или двойных дощатых щитов, из деревянных пластин вподрезку, из горбылей, из гипсовых или легкобетонных блоков, камышитовых или фибролитовых плит (рис. 95).

Для обеспечения необходимой звукоизоляции перекрытий по накату устраивают глино-песчаную смазку толщиной 20-30 мм или укладывают слой рулонного материала; они одновременно служат пароизоляцией, препятствующей проникновению водяных паров воздуха в толщу перекрытия, и предохраняют накат от воды, случайно попадающей в перекрытие. Дополнительное улучшение звукоизоляции междуэтажных перекрытий, звуко- и теплоизоляции перекрытий, разделяющих помещения с разной температурой воздуха, достигают укладкой поверх смазки изоляционного материала (сухой песок, керамзит, шлак и др.) слоем 60-80 мм для междуэтажных и 220- 260 мм - для чердачных перекрытий. Для настилки пола по балкам через 500-700 мм укладывают лаги из досок или пластин, к которым прибивают доски пола. Горизонтальность лаг проверяют по уровню. В местах опирания лаг на балку под лаги подкладывают звукоизоляционные прокладки из рулонных материалов, резины или полосок оргалита. Улучшая звукоизоляцию перекрытия, лаги способствуют вентиляции образующейся под всем полом воздушной прослойки через отверстия в полах, закрываемые решетками.

Потолки оштукатуривают или обшивают листами сухой штукатурки.

Конструкция перекрытия по деревянным балкам с накатом из легкобетонных блоков или плит позволяет сократить расход древесины, однако вес его увеличивается. Швы между блоками и места примыкания их к балкам заделывают раствором. Поверх наката устраивают гидроизоляцию горячим битумом или слоем рулонного материала.

Чердачные перекрытия не имеют пола, а теплоизоляционную засыпку защищают от случайной влаги известково-песчаной (реже гли- но-песчаной) коркой толщиной 20 мм.

Перекрытия над санузлами устраивают с водонепроницаемыми полами и надежной гидроизоляцией по сплошному дощатому настилу из шпунтованных досок, прибиваемых к открытым снизу балкам перекрытия.

Представлены шесть схем классических конструктивных решений в вопросе опирания несущих металлических балок перекрытий на кирпичные стены строений. ● Проект зданий включает в себя процесс конструирования балочных перекрытий, связанный со множеством математических вычислений – расчёт монтажных соединений, компоновка опорных узлов балок, подбор сечений отдельных элементов, которые призваны обеспечивать работоспособность узлов.

● Выбор одного из представленных вариантов должен исходить из величины опорного давления под концом балки – т. е.

опорная реакция являетсяосновополагающим фактором при выборе решения. Стальные балки перекрытия должны не просто быть уложены на несущие кирпичные стены, а должны опираться через железобетонныеили стальные распределительные подушки. В число основных задач этих подушек входят:

– выравнивание давления под концами балок; – предотвращение местного разрушения кирпичной кладки под опорными участками балок.

● Первые четыре узла (из шести) предполагают шарнирный способ опирания балок непосредственно на кирпичную стену через слой раствора толщиной в 15 мм. Опорное давление передаётся на кирпичную кладкучерез опорные металлические плиты толщиной 20 мм. Размеры опорных плит выбираются с таким расчётом, чтоб среднее давление под ними – т.

е. на площади сжатия – не было больше величины расчётного сопротивления кирпичной кладки на жёстком цементном растворе. Несущая кирпичная стена должна быть выполнена из полнотелого кирпича с хорошими характеристикамипо прочности.

Если величина опорного давления превышает 10 тонн, то необходимая толщина железобетонной распределительной подушки уже должна составлять не менее 100 мм., причём сама подушка должна быть снабжена двумя армирующими сетками. В этом случае опорные узлы металлических балок должны быть обязательно жёсткими и категорически не допускается опирание балки перекрытийсразу на кирпичную стену. Руководством в этом вопросе являются требования СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции.

● Узел опирания №1 шарнирный . Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

● Узел опирания №2 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7-3,0 т.

● Узел опирания №3 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1-5,0 т.

● Узел опирания №4 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1-7,0 т.

● Узел опирания №5 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1-18,0 т.

● Узел опирания №6 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1-20,0 т.

Во всех узлах все фрикционные соединенияэлементов выполняются на анкерных болтах класса точности В, с классами прочности 5.8 и 8.8.Во всех узлах катеты всех угловых швовследует принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов. Минимальны значения указаны в таблице 38 СНиП II-23-81* Стальные конструкции.●Если в процессе эксплуатации строения будут иметь место какие-либо динамические нагрузки, то все элементы и детали узлов опиранияв обязательном порядке должны быть проверены расчётом на выносливость.В настоящей статье 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, 4предусматривают шарнирноеопирание 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.

Узел №1 (шарнирный)Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

Узел №2 (шарнирный)Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7 - 3,0 т.

Узел №3 (шарнирный)Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1 - 5,0 т.

Узел №4 (шарнирный)Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1 - 7,0 т.

Узел №5 (жесткий)Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1 - 18,0 т.

Узел №6 (жесткий)Толщина кирпичной стены b>380 мм.

Предельное значение опорной реакции R=18,1 - 20,0 т.Примечания (важно!!!):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).Опирание кирпичных столбов - важный элемент в технологии кирпичного строительства небольших зданий с несущими наружными стенами. Столбы опираются на узлы в фундаменте и выкладываются из качественного полнотелого кирпича с использованием раствора высокой прочности. Самая малая площадь сечения несущего кирпичного столба должна составлять 510 х 380 мм.Виды кирпичей для кладки столбов.Если здание небольшое и высота столбов до 5 м, допускается площадь сечения 380х380 мм.

Для возведения более высокой кирпичной кладки обязательно ее армирование, которое увеличит ее несущие качества и обеспечит надежное крепление к стенам. Чтобы равномерно распределить давление конструкции, используется узел опирания - железобетонная плита, уложенная под основание столба.Опирание кирпичных столбов требует точного расчета, так как столбы под сильным давлением способны разрушаться, особенно от боковых нагрузок. В технологии современного строительства предлагаются следующие подходы, усиливающие изготавливаемую конструкцию:внутреннее усиление наружных столбов;внешнее (наружное) усиление.

Кладка столбов из кирпича

Кирпичные столбы.

Стандартные столбы из кирпича при малоэтажном строительстве имеют в сечении квадрат или прямоугольник. Выкладываются они по трехрядной системе с перевязкой швов.

Крепление других видов обычно не используются: перевязка через несколько рядов (более трех) не гарантирует того, что кладка будет монолитной и прочной, а кладка с перевязкой через один ряд требует больших трудовых затрат. Точность заложенных углов будущего столба проверяют с помощью угольника из дерева, правильность расположения горизонтальных рядов с помощью правила или уровня два раза или чаще на каждом уровне (через 100-120 см). При отклонении поверхности кладки от горизонтали на допустимую величину, такой недостаток устраняется при выкладывании следующих рядов.

Соответствие поверхностей угловых стен вертикали проверяют с помощью уровня и отвеса два раза или чаще (через каждый метр). Все допустимые несоответствия поверхностей вертикали устраняют в дальнейшем, при выкладывании яруса или этажа. Обязательной является проверка толщины швов.

Внутреннее усиление наружных столбов из кирпича

Прочность столба из кирпича достигается комплексным использованием технологий установки арматуры из металла и заливки бетоном. В строительстве обязательно внутри конструкции из кирпича закладывается профильная труба или швеллер, арматурные материалы. По современным технологиям строительства столбов из кирпича, арматура из металла, устанавливается в одно и то же время с заливкой и бетонированием фундамента.

Установленная одновременно с фундаментом металлическая арматура впоследствии скроется кладкой из кирпича, а в полое пространство внутри столба будет заливаться раствор из бетона. Важными требованиями к этому раствору являются его пластичность и жидкость, которые позволяют затем уплотнить его с помощью вибратора. Описанный способ считается самым надежным и технологичным в процессе внутреннего усиления кирпичных столбов.

Наружное усиление кирпичных столбов

Решение усилить столб из кирпича снаружи не всегда оказывается правильным.

Иногда быстрее, проще и выгоднее выложить кирпичную конструкцию заново. Тогда столб можно выложить на качественном растворе, надежно усилить изнутри. Единственная сложность при возведении столба заново - необходимость для этого снять давящую на него нагрузку.

Если подобный способ усиления нельзя реализовать, устраивается так называемая обойма, которая выполняется и монтируется из 4 металлических уголков, надевающихся на угловые поверхности столба в форме стоек. Эти приспособления нужно стянуть прутом круглой формы, уголком или арматурой, что значительно увеличивает ее прочность.

Вместо обоймы из металла можно использовать обойму из железобетона. Чтобы ее установить, вокруг столба необходимо сварить каркас из арматуры или арматурных сеток. При наружном усилении толщина каркаса из железобетона составляет 4-5 см и более.

При опирании деревянной балки на кирпичные столбы нужно защищать стык балки и кладки от проникновения в него сырости.

Частички воды, содержащиеся в теплом сыром воздухе, при попадании внутрь холодной стены в гнездо балки образуют конденсат, увлажняющий балочную древесину и вызывающий ее постепенное гниение. По этой причине края деревянных балок, примыкающие к стене, необходимо обрабатывать антисептиком и герметизировать двухслойным рубероидным покрытием (без оклейки рубероидным покрытием торцовой части балок).

Опирание балки выполняется с соблюдением следующих правил: глубина полости для установки балки на кирпичную стену должна на 2-3 см быть больше площади балочного конца. Глубина обычно балочного гнезда составляет 18 см, балку вводят в балочное гнездо на 12-15 см, благодаря трехсантиметровому пустому промежутку дерево балки не касается стены, а водяные пары выводятся наружу через торцовую часть балки, не оклеенную рубероидным покрытием.

Когда все балочные перекрытия установлены, все пустоты в гнездах заливают раствором, что защищает стык от проникновения воздушных масс и воздействия сырости и делает деревянное перекрытие надежным.

Армирование кирпичных столбов

Кладку кирпичных столбов следует выполнять с перевязкой по системе профессора Л.И.Онищика. Эта технология перевязки включает возможность совпадения швов по вертикали в 3 соседних рядах кладки, но абсолютно не допускает применения обрубленного кирпича (3/4).

Установка арматуры поперек, то есть в швы кладки, проходящие горизонтально, обеспечивает увеличение несущих характеристик кирпичных столбов. При таком методе используется сетчатая арматура от 3 до 8 мм в диаметре.

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.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие - это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

высота - 150-300 мм;ширина - 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.