Металлические уголки в качестве оконных перемычек

elavr
Аватар пользователя elavr
Богашево
Не в сети
48 weeks 5 days

Одним из вариантов устройства оконных перемычек являеться металлический уголок. 

Здесь я наткнулся на статью о расчете уголков, не требующая знаний сопромата в объеме институтской программы:

Устройство металлической перемычки

Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические.

Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом).

Какие бывают перемычки?

Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток - нет завода - нет и перемычек.

Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее - нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя.

И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров).

Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого.

Условие прочности:

Мр = 1,12WR (1),

где Мр - расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке,

W - момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. "Металлические_конструкции" ) ;

R - расчетное сопротивление стали.

Условие прогиба:

1/200 = Мн*L/(10EI) (2),

где Мн - нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки,

L - расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки;

Е - модуль упругости стали;

I - момент инерции перемычки;

1/200 - максимально допустимый прогиб.

Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом:

" W = Mp/(1,12*R) - минимально допустимый момент сопротивления перемычки;

I = 200Мн*L/(10Е) - минимально допустимый момент инерции.

Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов.

Пример 1.

Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим момент по формуле

М = qL2/8, где L - расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см.

Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см;

Мр = 1,1*65 = 73 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см3 > 0,5*2,76 см3, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

Пример 2.

Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 380 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м2), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м3), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м2. Подобрать металлическую перемычку.

Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки:

q = (0,3 + 0,1*1,8)*1*3,6/2 = 0,9 т/м.

Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м.

Определим момент по формуле М = qL2/8, где L - расчетная длина перемычки.

Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см.

Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см;

Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см.

Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см3.

Необходимый момент инерции:

I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см4.

Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см3 > 0,5*45 см3, I = 174 см4 > 0,5*193 см4).

 

Значение W и I для уголков можно взять из ГОСТ 8509-93

Во втором примере нагрузка от кладки подсчитана неправильно, стена толщиной 38см, а считали для 25.

admin
Аватар пользователя admin

Не в сети
3 hours 10 min

Спасибо, полезная инфа, особенно для поротонщиков ))

Dmitriy
Аватар пользователя Dmitriy
Зональный
Не в сети
2 weeks 4 days

Не, для поротонщиков стока много (в смысле размеров уголка) не надо. На всех окнах (проём до 1,4 м) стоят по 2 уголка  50*50*5. Нигде не прогнулос и не обвалилость.

elavr
Аватар пользователя elavr
Богашево
Не в сети
48 weeks 5 days

Ну дед моего деда вообще все на два гвоздя садил и ничего не развалилось 2 поддона кирпича не хватило

Можно ли убрать металлические уголки после того, как стена "схватится"?  Мне строитель советует убрать, что б не было лишних мостиков холода..... вот думаю

dadadada
Аватар пользователя dadadada
Просторный
Не в сети
10 hours 38 min

Я бы не убирал......

Монтаж отопления, водоснабжения. Проектирование. 22-87-88

AlexP
Аватар пользователя AlexP
Зональный
Не в сети
1 year 1 day

А я бы даже монтажную арматуру из фундамента не выдёргивал. ))

Если Антохин может демонтировать уголки, значит он их неправильно заделал.

И вообще, Антохин, щелкните на телефон Ваше окно с уголками, и закиньте сюда - многое станет ясным.

н/д
Maga45
Аватар пользователя Maga45
Парабель
Не в сети
2 weeks 3 days

сейчас многие вместо  оконных  перемычкек смотрю делают  арку,то ли это модно,и вообще заменит ли  арка те же металлисеские уголки или сборные ж.б. перемычки?

мир вашему дому

kis_mau
Аватар пользователя kis_mau
Кафтанчиково
Не в сети
3 weeks 5 days

Теоретически правильно выложенная арка является самодостаточной в способности нести вышележащи конструкции. Это требует определенных навыков от каменьщика, особенно при кладке лицевого слоя. По сравнению с перемычками кладка арки намного затратне по времени и деньгам. Также учтите, что арочные окна будут заметно дороже обычных, дороже будет стоимость отделки внутренних откосов. 

Гость
Аватар пользователя Антохин


Уважаемый elavr! Не могу найти "необходимый момент сопротивления из условия прочности, т.е. W" в ГОСТе по Вашим расчетам. В первом примере Вы приняли перемычку 50*50*5 (W= 7.88 см3) Где этот показатель указан в ГОСТе?

kral
Аватар пользователя Антохин


нигде.. 3,13 нада... очепятка.

elavr
Аватар пользователя elavr
Богашево
Не в сети
48 weeks 5 days

Это не мой расчет, и в нем есть ошибки.  Поэтому все проверять надо.

А так kral прав и W для него состовляет 3.13

Сам я клал 75(6) уголок на 2х метровые пролеты и 63 на растояния до 1 метра. Правда это было до того как я нашел эту статью. Ну, а раз попалась на глаза - почему бы не выложить для сомневающихся.

 

По этой ссылке находиться более подробное описание расчета.

Может кому пригодится мой опыт утепления промерзающих железных перемычек.

Суть: если  позволяет расстояние при открывании окна или двери,  сбейте полностью откос и наклейте пенопласт толщиной 10-20 мм .

Затем на пенопласт наклеивайте капроновую сетку для штукатурных работ и штукатурьте . Всё , можно клеить обои .

Таким образом промерзание металлических перемычек устранил . :sick2

Махатма
Аватар пользователя Махатма
Petrovo
Не в сети
1 week 1 day

Давно езжу мимо новостройки (законсервированной) и все смотрю на перемычки оконные. Полкирпича опора - это нормально?

mafon
Аватар пользователя mafon
Радужный
Не в сети
3 hours 28 min

нормально, там чуть больше полкирпича.

 

mob123
Аватар пользователя mob123
томский район
Не в сети
1 day 10 hours

mafon написал:

нормально, там чуть больше полкирпича.

 

есть и чуть меньши чем пол кирпича

Кто рано встает, тому бог дает

mafon
Аватар пользователя mafon
Радужный
Не в сети
3 hours 28 min

перемычки вроде все больше полкирпича, а плиты вижу есть меньше, но для плит и глубина другая по снипам, нет под рукой щас таблички, но помнится, что на кирпич там опирать не менее 80мм кажется

Progressor
Аватар пользователя Progressor
Томск, Красивый пруд
Не в сети
2 hours 26 min

Как снаружи выглядит перемычка ни о чем не говорит:

У меня на несущих стенах, на которые опираются плиты, в стене три перемычки. Плита опирается только на внутренняю перемычку.