Сбор нагрузки на перемычку в кирпичной стене

Перемычки для оконных и дверных проёмов: расчёт, изготовление своими руками

Устройство проёмов — довольно щекотливая тема, об этот камень споткнулся в своей практике не один строитель. Сегодня мы поделимся информацией о том, как рассчитывать и монтировать перемычки оконных и дверных проёмов в зависимости от типа и материала стен.

• Как выполняется расчёт нагрузки
• Устройство перемычек в каменных зданиях
• Укрепление проёмов в каркасных постройках
• Как проделать и укрепить проёмы в несущих стенах

Как выполняется расчёт нагрузки

Технически перемычка в верхней части проёма — это обычная балка и расчёт для неё проводится аналогичным образом. Есть два главных требования, которым должна удовлетворять эта деталь:

1. Участки стен, на которые перемычка опирается, должны адекватно воспринимать нагрузку.
2. Остаточная деформация (прогиб) перемычки под нагрузкой не должна превышать допустимых значений для окон или дверей, установленных в проёме.

Всегда необходимо учитывать и самонесущие свойства стены. Очень часто при возведении каменной кладки проёмные перемычки выполняют свою функцию только первые 2–3 недели после их установки, а затем просто остаются в стенах без всякой надобности. Это относится к тем проёмам, над которыми сохраняется целик кладки, по высоте равный длине пролёта. Здесь перемычка не нужна вовсе — стена сама себя поддержит, при этом чем крупнее используемые для кладки блоки, тем меньшей высоты целик должен оставаться.

В других случаях расчёт перемычки ведётся по приложенной нагрузке, включающей:

• собственный вес перемычки;
• вес стены с учётом самонесущей способности (высоты кладки над проёмом);
• распределение веса стены (для летней кладки учитывается только 1/3 ширины над проёмом, для зимней — вся стена полностью);
• нагрузку, обусловленную опиранием балок или плит перекрытия на данный участок стены.

Также важны линейные размеры перемычки. Её ширина определяется толщиной стены, высота — требуемой несущей способностью. Длина перемычки соответствует ширине проёма плюс удвоенное значение глубины залегания: от 10 см для кирпичных стен и до 30 см для рыхлых пористых блоков.

В большинстве случаев для определения подходящей перемычки достаточно сделать выборку из таблиц со стандартными ЖБИ фабричного производства (серия 1.038 для стандартных и 1.225 для очень широких проёмов). Нужное изделие определяется по ширине проёма с учётом глубины закладки. Если искомая перемычка тоньше стены, таких нужно установить несколько, ну или как минимум две штуки.

Конечно, никто не настаивает на приобретении готовых изделий. Железобетонные перемычки вы вольны отлить самостоятельно, равно как заменить их на деревянные или стальные на своё усмотрение, предварительно выполнив расчёт перемычки на прогиб.

Устройство перемычек в каменных зданиях

Самый простой способ оформить верхнюю часть проёма — избежать использования перемычки, увеличивая высоту окна вплоть до самого армопояса. Это не всегда возможно, ведь длина пролёта накладывает свои ограничения, особенно для несущих стен, к тому же двери под самый потолок вывести невозможно. И всё же вы должны знать, что между проёмом и армированным венцом должно быть по меньшей мере два ряда крупноформатных блоков, либо 5–7 рядов кирпича, либо не должно быть ничего.

Наиболее просто устроить верхнюю часть проёма в стенах, на которые перекрытия не опираются. Если высота кладки над проёмом не соответствует требованиям самостоятельной поддержки, верхние ряды укрепляют армированием. Между каждым кирпичом накрывающего проём ряда закладывают «скрепки» — хомуты из 4 мм проволоки, которые выступают над рядом кладки, образуя своего рода ушки. Под них заводят и привязывают продольную арматуру, по одному 10 мм стержню на каждые 10 см толщины стены, напуская 15–20 см на целики по бокам проёма.

Укрепить проём в несущих стенах из полнотелых блоков лёгкого бетона ещё проще. Кладка над проёмом выводится по временной подпорке снизу. После этого по центру блоков над проёмом нарезается паз глубиной до 20 см и толщиной 25–30 мм. Внутрь вставляется плоская армировка — сетка из 12 мм арматуры, а после паз заполняется пескобетоном. Если понятно, что такое укрепление не соответствует прочностным требованиям, используют U-образные лотки из пористого бетона на манер несъёмной опалубки.

Перемычки из железобетона — это очень существенные мостики холода. Их применение требуется лишь в исключительных случаях, когда в несущей стене планируется очень широкий проём. Отливают такие перемычки заподлицо со стеной, подбивая щитовую опалубку изнутри, снаружи и снизу. Армируют перемычки в два ряда, по одному 12 мм стержню на каждые 60–80 мм толщины стены. В зависимости от длины пролёта, в нижний ряд армирования могут быть добавлены еще 2–3 прутка арматуры. Чтобы исключить миграцию тепла, по центру опалубки устанавливают пару плит ЭППС общей толщиной 50–70 мм, при этом арматура распределяется с получением защитных слоёв по 40 мм.

При установке перемычек любого типа важно уметь правильно подготовить «плечи», на которые они опираются. Как правило, для этого используют древесину, полнотелый кирпич или цементный раствор марки 300.

Укрепление проёмов в каркасных постройках

Для каркасного здания наличие перемычек в верхней части проёмов строго обязательно. Описанные ниже требования справедливы для каркасов как из металла, так и из дерева.

Если по ширине проём не превышает два шага установки стоек каркаса, ближайшие боковые стоечные элементы соединяют двумя горизонтальными перекладинами, а затем добавляют между ними две вертикальные распорки, задавая необходимую ширину проёма.

Если проём по ширине равен трём или более расстояниям между стойками каркаса, его оформляют перекладинами таким же образом. Для дополнительной поддержки коротких стоек над проёмом их разгружают на соседние с помощью диагональных раскосов, идущих от центра наружу. Во всех случаях сечение перекладин не должно быть меньше размера стоечных элементов каркаса.

Если проём превосходит по ширине пятикратное расстояние между стойками, ближайшие к нему вертикали должны выполняться сдвоенными. Внутренняя пара соединяется между собой горизонтальной перемычкой, а внешняя — такой же, но выше на половину высоты проёма. Пространство между двумя горизонтальными перекладинами заполняется диагональной сеткой жёсткости по принципу ферм перекрытия.

Как проделать и укрепить проёмы в несущих стенах

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

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

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

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

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

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

Усиление проема в несущей стене. Чертежи и расчеты.

Укрепление проемов в несущих стенах зависит от материала этой стены и должно выполняться только на основании согласованного с уполномоченными органами проекта усиления проёма в несущей стене.

Проект усиления проема в несущей стене.

Наша компания выполняет проект усиления проема в несущей стене и имеет на это соответствующий допуск СРО. Для заказа проекта проема позвоните нам по телефону +7 (495) 507-74-67 . Стоимость проекта на один проем составляет 20 000 рублей, включая отображение всей остальной перепланировки в квартире . Срок изготовления- 5 рабочих дней . Ниже приведены примеры чертежей и расчетов усиления проемов из наших проектов. Также наша компания оказывает услуги по согласованию таких проемов с ответственными органами. Если стена является несущей, то при устройстве в ней любых проёмов обязательно должно быть выполнено усиление проёмов из металлоконструкций.

Содержание статьи

• Усиление проемов в кирпичных стенах.
• Усиление проема в монолитной и панельной стене.
• Расчет усиления проема.

1. Усиление проемов в кирпичных стенах.

При пробивке проёма в кирпичной стене достаточно ограничиться устройством новой перемычки:

Усиление проема в кирпичной несущей стене.

В кирпичных стенах усиление проёмов выполняется швеллером. С двух сторон несущей стены на необходимой высоте прорезаются штрабы под эти швеллеры. Нижняя граница штраб должна проходить по горизонтальному шву кладки, чтобы будущая перемычка опиралась на цельный не тронутый кирпич, иначе он может не выдержать смятия и в будущем выкрошиться. После устройства штраб, в них вставляются с обеих сторон швеллеры и стягиваются шпильками. Длина опирания швеллеров обычно составляет 250-300 мм., она определяется либо расчетом, либо по таблице стандартных проемов. Данную таблицу можно найти в книге «Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий» В.Т. Гроздова. В ней подробно рассматривается усиление дверного проема в несущей стене для кирпичных домов. После установки перемычки небольшими кусками вырезается сам проём. К нижним полкам швеллера приваривают арматуру или пластины, после чего они штукатурятся по металлической сетке. После оштукатуривания стены усиление дверного проёма никак незаметно.

Если при устройстве проема остается небольшой простенок (минимум 400 мм.), то его как правило (определяется расчетом) берут в металлическую обойму:

Проект усиления проема в несущей стене с обжатием кирпичного простенка.

2. Усиление проема в монолитной и панельной стене.

Существует несколько способов усиления таких проемов:

Усиление проема в несущей стене панельных и монолитных зданий.

Однако наиболее распространенный способ- это усиление дверного проема уголком в виде рамы:

Укрепление проемов металлической рамой из уголков.

Проём в несущей стене с усилением в данном случае выполняют в следующей последовательности. Перед устройством проема в распор с перекрытием ставят временные деревянные стойки или используют для этих целей стойки опалубки. Выпиливают штробы под стойки рамы и перемычку. Ставят уголки стойки в проектное положение, а у уголка перемычки срезают часть полки, устанавливают и приваривают к стойкам. Далее вырезают часть стены под опорные уголки, устанавливают их и приваривают. После чего выполняют небольшими частями резку всего проема, обваривают раму пластинами, анкерят и штукатурят по сетке. После завершения всех работ конструкция усиления проема никак не видна и не портит презентабельность ремонта.

3. Расчет усиления проема.

Усиление проемов в стенах рассчитывается из следующих соображений. Само укрепление дверных проемов воспринимает небольшую нагрузку, будь это металлическая рама или перемычка из швеллеров. Нагрузка на них равна весу от выше расположенной стены высотой в ширину выполняемого проёма. Иными словами, от верха прорубаемого проёма мы откладываем его ширину и берём вес данного участка стены, который распределяется на усиление проёма. Если в габариты откладываемого вверх расстояния попадает плита перекрытия, то также добавляется вся нагрузка и от неё.

Пример расчета усиления проема в несущей стене.

Таким образом, сама металлическая рама или перемычка усиления проёма несут совсем небольшую нагрузку от части выше расположенной стены. Они, скорее, выполняются для защиты границ проёма от возникновения сколов и трещин, чем для восприятия какой-либо реальной нагрузки.

Вся нагрузка от выше расположенных участков стены и плит перекрытий перераспределяется на оставшиеся простенки несущей стены по бокам выполненного проёма. Именно расчет таких простенков и является основным для усиления проема в несущей стене. Расчет должен показать смогут ли данные оставшиеся простенки воспринять нагрузку от всех выше лежащих конструкций.

Устройство проема с усилением- пример расчета простенков.

На усиление проема в несущей стене обязательно оформляется акт скрытых работ. Также ещё раз напомним, что выполнение такого усиления должно выполняться только после получения на это соответствующего разрешения согласно пункту №1 статьи 26 ЖК РФ и пункту 2.2.4 Прил.№1 к Постановлению Прав-ва Москвы №508:

Разрешение на устройство проёма с усилением (пункт 1.6).

Цена усиления проема с его пробивкой сейчас составляет около 50 000 рублей вместе с материалами. В завершение статьи приведем фото усиления проёма:

Фото усиления проема уголком в виде металлической рамы.

С этой статьёй читают

Резка проемов алмазной фризой в несущих стенах.

Проем в несущей стене. Все требования.

Незаконная перепланировка квартиры в 2021. Все аспекты.

Проект перепланировки квартиры в Москве и Московской области.

Расчет железобетонных перемычек.

При возведении кирпичных стен неизбежно возникает необходимость установки над оконным проемом железобетонной перемычки. Они представляют собой железобетонные балки с различным сечением и длиной, изготовленные на заводе. Чтобы выбрать необходимый типоразмер изделия, необходимо произвести предварительные расчеты, которые будут учитывать такие данные как нагрузка на перемычку и ширина проема. Расчет железобетонных перемычек.

При этом, говоря о нагрузке, имеют в виду собственный вес перемычки суммарно с весом стены и перекрытия. В случае с жилыми домами, где нагрузки не так высоки, все случаи принято разбивать на три группы:

1. На стену опирается перекрытие.
2. Перекрытие на стену не опирается, а сам она является самонесущей.
3. Перемычку укладывают в перегородке из кирпича толщиной 12 см.

Виды железобетонных перемычек.

Прежде чем приступить к расчетам, давайте немного ознакомимся с видами самих перемычек. Чтобы понимать, какие варианты вам доступны, следует открыть сайт любого производителя ЖБИ и посмотреть, какие виды перемычек железобетонных присутствуют в их номенклатуре. Перейдя по ссылке, вы увидите длинный список типоразмеров с их характеристиками. Чтобы научиться быстро ориентироваться в нем, следует научиться расшифровывать маркировку. Сделаем это на примере перемычки 2ПБ 16-2:

• 2ПБ – эта часть маркировки означает принадлежность изделия к какому-то виду и типу сечения. В данном случае – перемычка брусковая второго типа сечения.
  • Брусковые перемычки (ПБ) могут иметь ширину 120 или 250 мм, что делает необходимым использование сразу нескольких изделий в случаях, когда толщина перегородки превышает 120 мм. Производят также плитные перемычки (ПП), ширина которых бывает 380 и 510 мм.
  • Второй тип сечения (2ПБ) имеет размеры 120х140 мм. Другие типы имеют следующие габариты: 1ПБ – 120х65 мм, 3ПБ – 120х220 мм, 4ПБ – 120х290 мм, 5ПБ – 50х220 мм.
• 16 – эта часть шифра говорит о длине изделия, которая равняется 1550 мм. Размер выражен в дециметрах и округлен.
• 2 – последняя цифра условного обозначения означает нагрузку, на прием которой рассчитана перемычка. В данном случае это 200 кг/м. Приблизительно понимать эти данные следует так: перемычки с индексом нагрузки 1 обычно используют для перегородок; индекс 8, говорит о том, что такие изделия с легкостью справляются с самонесущими стенами; индексом 27 обладают перемычки, применяемые в стенах, на которые опираются перекрытия.

Теперь, зная разнообразие железобетонных перемычек, можно переходить непосредственно к расчету.

Как подбирать железобетонные перемычки.

Расчет железобетонных перемычек. Итак, давайте сперва введем какие-то исходные данные. Допустим, нам надо рассчитать, какую перемычку следует брать для перекрытия пролета шириной 1350 мм в самонесущей стене толщиной 240 мм при высоте стены над проемом – 800 мм. Стройка ведется в зимних условиях.

Толщина стены 240 мм говорит о том, что нам понадобятся две брусковые перемычки шириной по 12 мм. В зимний период на самонесущую перемычку берут нагрузку от высоты стены, равной расчетному пролету. Расчетный пролет считается так:

1350 + 2*100/3 = 1420 мм

100 мм в данном случае – это минимальная глубина опирания перемычки. Так как высота кладки оказалась меньше расчетного пролета, в дальнейшем в расчетах будем использовать именно ее – 800 мм.

Далее определяем нагрузку на 1 погонный метр изделия:

0,24*0,8*1,8*1,1/2 = 0,19 т/м = 190 кг/м

В этих расчетах 1,8 т/м3 – это вес кирпича, 1,1 – коэффициент надежности, 2 – количество перемычек. Итак, нам необходимо выбирать перемычку из тех, чей индекс нагрузки не менее 2-х.

Как мы уже говорили выше, минимальная глубина опирания данных перемычек составляет 10 см, значит наименьшая возможная длина перемычки в нашем случае равна:

1350 + 100*2 = 1550 мм

Из списка типоразмеров нам могла бы подойти перемычка 2ПБ 16-2 длиной как раз 1550 мм и расчетной нагрузкой до 200 кг/м. Однако нам еще следует учесть нагрузку от собственного веса балки, которая равна 70/1,55 = 45 кг/м. То есть суммарная нагрузка будет составлять 190 + 45 = 235 кг/м, что превышает максимально допустимую для данной перемычки.

В нашем случае подойдет перемычка 2ПБ 19-3. Собственная нагрузка для нее составляет 80/1,94 = 41 кг/м. Тогда суммарная будет равна 190 + 41 = 231 кг/м, что не превышает допустимые 300 кг/м для этой балки. Длина перемычки составляет 1940 мм, и это тоже подходит для наших условий.

Заключение.

Приведенный пример основан на конкретных данных, которые могут значительно отличаться в зависимости от изменяющихся условий. В отдельных случаях должны учитываться другие дополнительные данные. Например, длина перекрытия пролетом или летний период строительства. Все это будет отражаться на расчетах, но базовый принцип, изложенный в этой статье, является их основой.

Сбор нагрузок на 1пм перемычки

При расчете необходимо учесть собственный вес перемычки, вес кирпичного столба над перемычкой, нагрузку от междуэтажного перекрытия (в случае если перемычка не несущая от междуэтажного перекрытия нагрузка не учитывается).

— собственный вес перемычки:

, (25)

где:b-ширина сечения, м;

h-высота сечения, м;

ρ-плотность железобетона, плотность железобетона 25 кН/м 3 ;

γ_f-коэффициент надежности по нагрузке, составляет 1,1

— вес кирпичного столба над перемычкой:

, (26)

где:Н-высота кирпичного столба над перемычкой, м

ρ-плотность кирпичной кладки, плотность кирпичной кладки 18, кН/м 3

— от междуэтажного перекрытия:

, (27)

где: L-длина плиты, м

q_табл.-расчетное значение нагрузки от перекрытия, кН/м 2

Полная нагрузка составит:

Σq=1,51+6,83+12=20,34кН/м

Статический расчет

За расчетную схему перемычки принята балка, свободно лежащая на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой.

Расчетная длина балки составит, по формуле 2:

Согласно принятой расчетной схеме (рисунок 2) максимальные значения усилий действующих на перемычку определяем по формулам 3 и 4:

Расчет прочности по нормальному сечению

Расчетная высота сечения перемычки составляет, по формуле 8:

Рисунок 7. Расчетное сечение

Определяем значение коэффициента α по формуле 10:

Производим сравнение коэффициента α 2 . Арматуру объединяем в два плоских каркаса с хомутами Ø4мм из проволоки класса В500 и продольным монтажным стержнем Ø6мм из стержневой арматуры класса А240.

4.5 Расчет прочности на образование наклонных сечений

Необходимость расчета проверяем по условию 12:

Условие выполняется, проверяем какое количество поперечной силы, бетон воспримет при совместной работе с поперечной арматурой. Для выяснения необходимости дальнейшего расчета проверим условие 13, для этого определяем количество поперечной силы воспринимаемой бетоном по формуле 14:

Длина проекции наклонной трещины рассчитывают по формуле 15:

Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента, по формуле 2.5.6, шаг поперечных стержней принимаем равным половине высоты ½ ∙ 220=110мм, принимаем 100мм=10см:

Проверяем усилия воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле 16:

Проверяем условие 13:

Q

Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет установки поперечных стержней.

Армирование перемычки

Брусковую перемычку армируем пространственным каркасом, полученным в результате объединения двух плоских каркасов, в которых в растянутой части располагаем, рабочие стержни Ø14мм класса А400, в качестве конструктивной используем проволочную арматуру класса В500. Поперечные стержни и соединительные стержни устанавливаем Ø4мм, продольные монтажные Ø6мм. На приопорных участках стержни устанавливаем с шагом 100мм.

Для строповки перемычки установлены петли Ø8мм из проволочной арматуры класса А240.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Расчет и конструирование перемычки

Перемычкой называется жб конструкция, расположенная над оконным или дверным проемом и предназначенная для восприятия нагрузки от вышележащих конструктивных элементов здания.

Подбор перемычки осуществляется по ГОСТу 948-84 следующим образом:

— L_св +500мм = предварительная длина несущей перемычки;

— L_св +250мм = предварительная длина ненесущей перемычки, где L_св , мм — ширина оконного проема в свету;

Несущая перемычка должна иметь сечение как минимум 120х220мм,

ненесущая – сечением 120х140мм.

Перемычки подразделяют на следующие типы:

ПБ— брусковые, шириной до 250 мм включительно;

ПП— плитные, шириной более 250 мм;

ПГ — балочные, с чертвертью для опирания или примыкания плит перекрытий;

Обозначение маркировки перемычки:например,3ПБ 18-37п

3- порядковый номер поперечного сечения;

18- длина перемычки в дм;

37- значение расчетной нагрузки;

п- для монтажа применяются монтажные петли.

Перемычка типа ПБ

1- технологический уклон

Для изготовления применяется тяжелый бетон плотностью свыше 200кН/м 3

Рабочая арматура каркаса перемычки: А400, B500

Поперечная арматура каркаса: А240, A400, B_p-I

Арматура петель: А240

Порядок расчета перемычки.

1. Исходные данные для расчета:

— ширина оконного проема в свету L_св;

— класс бетона В, R_b, МПа – расчетное сопротивление бетона по прочности на осевое сжатие; γ_b2=0,9– коэффициент условия работы бетона; R_bt, МПа — расчетное сопротивление бетона по прочности на осевое растяжение, (см. прил.7);

— рабочая продольная арматура класса А, R_s, МПа- расчетное сопротивление арматуры по прочности на осевое растяжение (см. прил. 8);

— размеры принятой по ГОСТу перемычки (длина – L, высота- h, ширина- b,мм)

2. Сбор нагрузокна один погонный метр перемычки.

На несущую перемычку передается нагрузка:

Если оконный проем находится на последнем этаже здания, то в расчет вводится нагрузка от веса покрытия q р _покр.,кН/м

— от веса покрытия

где L_пл – длина плиты покрытия;q р _покр–расчетная нагрузка на 1м 2 покрытия;

Если оконный проем на любом этаже, то в расчет вводится нагрузка от весачердачного перекрытия или от веса перекрытия q_{черд.перекр.,} q_{перекр.,}кН/м

— от веса перекрытия

гдеq р _{перекр.}-расчетная нагрузка на 1м 2 перекрытия (см. раздел «Сбор нагрузок)

— от кирпичной кладки высотой 1/3 пролета перемычки:

где r_{кирп.кл.}, — плотность кирпичной кладки;g_f=1,1 –коэффициент надежности по нагрузке

— от собственного веса перемычки

где r_жб=25кН/м 3 –плотность железобетона, b, h- размеры сечения перемычки, м.;

Полная нагрузка на несущую перемычку:

На ненесущую перемычку передается нагрузка:

— от веса кирпичной кладки высотой 1/3 пролета перемычки q_кл

— от собственного веса перемычки q_{соб.вес.}

Полная нагрузка на ненесущую перемычку

Определение расчетного пролета перемычки.

Схема опирания перемычки на стену:

L_оп= (L – L_св) /2 , м – длина опирания перемычки на стену.

L_ef =L_св + L_оп , м–расчетный пролет перемычки.

Определение внутренних усилий, действующих на перемычку.

Максимальный момент:

М_max = , кНм

Q_max = , кН

3. Определение площади сечения рабочей арматуры:

h_o =h-a=h– 0,1h- рабочая высота сечения перемычки

Определить табличный коэффициент:

А_о =

Площадь сечения рабочей арматуры:

А_s = ,м 2 , где R_s – мПа, (см.прил. 8)

По сортаменту определить диаметр рабочей арматуры (см. прил. 10)

Назначить диаметр и класс поперечных стержней из условия:

Определить диаметр и класс монтажной арматуры по формуле d_s 1 =0.5d_s+2…4мм и по сортаменту назначить диаметр монтажной арматуры.

4. Конструирование каркаса перемычки.

Определить величину приопорного участка: L_приоп= 1/4L, где L-длина перемычки, величину L_приоп. округлить кр. 100мм

· на приопорных участках:

а) при h≤450мм шаг поперечных стержней S₁-не более h/2 и не более 150мм;

· на остальной части пролета:

б) при высоте сечения h≤300мм поперечные стержни в середине пролета можно не ставить, но прочность при этом должна быть проверена расчетом.

в) в несущих перемычках постановка поперечных стержней в середине пролета обязательна с шагом S=3/4h, но не более 500мм

5. Проверка прочности перемычки по наклонному сечению.

Проверяем выполнение условия:

где j_b3 =0,6 –коэффициент для тяжелого и ячеистого бетона.

Если элемент прямоугольного сечения, коэффициент φ_f=0, если элемент без предварительного напряжения φ_n=0. Если условие выполняется, значит, бетон выдерживает поперечную силу и дальнейший расчет обеспечения прочности по наклонной трещине не требуется. Если условие не выполняется, продолжаем расчет.

Каждый поперечный стержень воспринимает поперечную силу с определенной длины элемента, равной шагу поперечных стержней.

5.1.Определить усилия в поперечной арматуре на единицу длины элемента по формуле:

— усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента

кН,

где R_sw, МПа→ кПа, — расчётное сопротивление растяжению поперечной арматуры;

S₁, м- шаг поперечной арматуры на приопорном участке;

n- количество каркасов в перемычке (см. армирование перемычки)

А_sw→м 2 — площадь сечения поперечной арматуры (см. прил.10)

5.2.Проверить условие:

, кН,

где — для тяжёлого бетона,R_bt–кПа, b–м,
Если условие не выполняется, то надо увеличить диаметр поперечной арматуры или уменьшить шаг и сделать перерасчёт.

5.3.Определяем значение с

,

Полученное значение с принимается не более c= 2h

Принимают полученное значение с=с и определяют по формуле уточненную поперечную силу, воспринимаемую бетоном

, кН

Если полученная поперечная сила, воспринимаемая бетоном, больше действующей поперечной силы Q_b>Q_max, то расчет прочности по наклонной трещине закончен, а если Q_b

5.4.Определение поперечной силы, воспринимаемой поперечными стержнями:

— если условие выполняется, прочность по наклонному сечению достаточна;

— если нет, то необходимо изменить класс бетона, шаг поперечных стержней, диаметры хомутов и повторить расчет.

6. Конструирование перемычки.

В перемычки устанавливаем плоские каркасы, количество которых зависит от ширины перемычки. Рабочая арматура каркаса Æ…А-. поперечная арматура Æ…В500, монтажная арматура Æ…А240.

Если перемычка монтируется через монтажные петли, то необходимо определить по расчету диаметр арматуры петли.

7. Расчет перемычки на монтажные усилия.

Определяем усилие на одну петлю: N= , где G_п – вес перемычки по ГОСТу, кН, g_f =1,4 – коэффициент динамичности, к_д=1,4..1,6 – коэффициент динамичности, n- количество петель.

Площадь сечения арматуры петли: А_s=N·10/R_s, см 2

Принимаем по сортаменту Æ диаметр арматуры класса А240