Глубина опирания деревянных балок равна. Узел опирания балки на наружную стену

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.

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.

Способы опирания балок перекрытия на фундаментные стены делятся на два общих вида в зависимости от того применяются ли они в платформенном каркасе или в каркасе со сквозными стойками Платформенный каркас имеет наибольшее распространение При строительстве платформенного каркаса применяются два типа узлов опирания балок на фундаментные стены с опиранием на обвязку и с заделкой в бетон

Узел опирания на обвязку

Этот узел применим со стенами как из монолитного бетона, так и из

мелких бетонных блоков Он состоит из деревянной обвязочной балки укрепленной анкерами к стене (рис 34), на которую опираются балки перекрытия и оконечная главная балка Обвязочная балка обычно располагается на верху стены В этом случае ее низ должен быть на высоте не менее 150 мм (6 дм) от планировочного уровня земли Если требуется понизить уровень пола первого этажа, ширину верха стены можно уменьшить до 90 мм (3 1/2 дм) При этом, в зависимости от внешней отделки стены, применяются два узла опирания стен. Если отделка стен состоит из внешней обшивки или штукатурки, каркас стены ставится на отдельную обвязку заанкеренную на верху стены, а балки перекрытия опираются на другую обвязку, расположенную ниже на полке, образованной в бетоне (рис 35) Если же отделка

стены выполняется из отделочного кирпича, кирпич укладывается на повышенную часть фундаментной стены, а деревянный несущий каркас опирается сверху на балки перекрытия (рис 36) Верх стены уменьшенной толщины не должен превышать 350 мм (14 дм)

Опирание балок с заделкой в бетон

Этот метод применяется только с монолитными фундаментными стенами подвала. Несущие балки, второстепенные и оконечные балки собираются перед укладкой бетона. Каркас перекрытия временно

раскрепляется на внутренней панели опалубки и выравнивается клиньями Между балками пола на линии внутренней поверхности стены устанавливаются блокировочные доски для опалубки при бетонировании (рис 37). Оконечные балки и торцевые балки пола служат наружной опалубкой Концы балок, если они находятся на уровне или ниже планировки, обрабатываются антисептиком. После этого производится укладка бетона, причем так, чтобы по крайней мере две трети высоты балок находились в бетоне. Таким образом создается вполне приемлемая анкеровка балок

Другие методы выполнения перекрытий

Один из принципов здорового жилища, а именно эффективное использование ресурсов, можно применить при выполнении перекрытий, если использовать изделия заводского изготовления. Такие изделия, как конструктивные заводские элементы, заменяют пиломатериалы, а специально изготовленные панели обшивок могут заменить фанеру.

Общедоступными изделиями, которыми заменяют балки перекрытий из

досок, являются деревянные двутавровые балки и фермы перекрытий.

Помимо того, что системы из этих элементов обеспечивают более жесткое и менее скрипучее перекрытие, они позволяют также легче выполнять

разводку вентиляционных коробов и трубопроводов.

В среднем на производство перекрытий из двутавровых балок и ферм уходит на 20% меньше материала, чем на обычное перекрытие го мерных пиломатериалов, а с учетом возможности увеличения расстояний между опорными элементами экономия материалов возрастает еще больше.

Поскольку пролеты таких изделий намного превосходят пролеты обычных пиломатериалов, системы перекрытий из изделий заводского изготовления позволяют перекрывать большие площади, благодаря чему отпадает необходимость во внутренних несущих стенах. Это делает планировку дома более гибкой и еще больше снижает материалоемкость и трудоемкость строительства.

Вместо фанеры для обшивки балочного перекрытия можно применять вафельные панели или ориентированную

Волокнистую плиту. Вафельные доски изготавливаются из брикетированных отходов пиломатериалов, которые склеиваются и спрессовываются в одно целое. Ориентированные волокнистые плиты похожи на вафельные панели, однако для большей прочности они делаются из направленных и ориентированных в противоположные стороны волокон.

При использовании изделий заводского изготовления очень важно строго выполнять заводские инструкции.

перекрытия в стенах. Блокировочные доски между балками снимаются вместе с опалубкой после того, как бетон наберет прочности. Этот же метод применим при отделке фасада облицовочным кирпичом (рис. 38).

БАЛОЧНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

Балки перекрытия подбирают по прочности и жесткости. Требования к прочности зависят от нагрузки, которую балки должны нести. Жесткость, в свою очередь, должна

допускаемые пролеты балок для различных сортов и пород древесины в зависимости от различных условий нагрузки. Допускаемые пролеты в этих таблицах даются между внутренними краями опорных плоскостей и рассчитаны на основании пиломатериалов, строганных по стандартным канадским размерам.

В качестве вариантов вместо мерных досок можно использовать доски из ламинированной фанеры, фермы с параллельными поясами или двутавровые деревянные балки. Сведения о допускаемых пролетах для этих изделий заводского изготовления можно получить у изготовителей.

Там, где применяется обвязка,

балки пола устанавливаются после выравнивания обвязки на постели из раствора и прикрепления ее к фундаментной стене с помощью анкерных болтов. Как было сказано выше, если балки пола заделываются в верхнюю часть бетонных стен, они должны устанавливаться перед укладкой бетона. Балки устанавливаются и раскрепляются в соответствии с чертежами.

Расстояние между балками обычно равно 400 мм (16 дм), хотя при повышенных нагрузках или в условиях ограниченного пространства можно размещать балки уменьшенной высоты на расстоянии 300 мм (12 дм) друг от друга. С другой стороны, если

толщина перекрытия не является ограничением, установка более высоких балок с интервалами в 600 мм (24 дм) может оказаться более выгодной. (Примечание: расстояния между балками, указанные в миллиметрах, являются номинальными и ими не следует пользоваться, поскольку панельные изделия производятся в британской системе измерений).

Если доска для балки имеет небольшую кривизну в плоскости, ее следует устанавливать искривленной стороной вверх. После укладки настила и чистого пола кривизна балки обычно выравнивается.

Оконечная балка крепится гвоздями к балкам пола с торцов (рис. 39) или с боков (рис. 35). При платформенном каркасе каждая

балка, включая балку, параллельную стене, крепится к обвязке гвоздями с боков (рис. 39). Внутренние опорные концы балок крепятся к главной балке сверху (рис. 31) или впритык (рис. 32).

Если несущая стена расположена параллельно балкам перекрытия, она должна опираться на несущую главную балку или на несущую стену подвала.

Согласно этажным планам часто оказывается, что несущая стена расположена перпендикулярно балкам перекрытия, но на некотором расстоянии от линии опор балок. Такую несущую внутреннюю стену, перпендикулярную балкам перекрытия, можно располагать не далее 900 мм (36 дм) от опор балок, если она не несет следующего

перекрытия. Если же на нее опирается одно или два перекрытия, расстояние от опор не должно превышать 600 мм (24 дм) или балки, на которые она опирается, должны быть рассчитаны на такие концентрированные нагрузки.

Ненесущие перегородки, параллельные балкам перекрытия, должны опираться на балку или на распорки между балками. Такие распорки делаются из брусков 38 х 89 (2 х 4 дм) мм и располагаются на расстоянии не более 1,2 метра (4 фт) одна от другой.

Вокруг больших проемов, как, например, для лестницы или камина, боковые балки перекрытия собираются из удвоенных досок, если на них устанавливаются торцевые опорные балки длиной более 800 мм (32 дм). При длине более 1,2 метра (4 фт) опорные балки также следует собирать из двойных досок. Вокруг очень больших проемов сечения опорных балок длиной более 3,2 м (10 фт 6 дм) и боковых балок, на которые опираются опорные балки длиной более 2,0 м (6 фт 6 дм), должны рассчитываться общепринятыми инженерными методами.

Обычная деталь сборки балок на гвоздях вокруг каркаса проемов показана на рис. 40.

Для опирания длинных торцевых балок на боковые и крепления к торцевым балкам длинных балок перекрытия часто применяются металлические опорные подвески.

Для предупреждения поворота из плоскости балки перекрытия раскрепляются установкой вертикальных связей, блокировкой между балками, накладками или потолочными отделочными панелями снизу балок. Если отделочные панели не ставятся, балочные связи должны находиться в середине пролета и на расстояниях не более 2,1 метра (6 фт 10 дм).

Вертикальные крепежные связи в пролетах обеспечиваются

следующими методами: установкой вертикальных крестов из брусков 19 х 64 мм (1 х 3 дм) или 38 х 38 мм (2x2 дм) или установкой блокировочных досок толщиной 38 мм (2 дм) на всю высоту балок с креплением на гвоздях по всей длине под балками непрерывных накладок 19 х 64 мм (1 х 3 дм). Эти накладки не нужны, если устанавливаются потолочные отделочные панели.

Качество балочного перекрытия

В таблицах пролетов балок перекрытий учтены вибрационные условия. При разработке таблиц принималось во внимание, что некоторые конструкции перекрытий более "пружинистые", чем другие. Поэтому, при дополнительных вертикальных связях и блокировке, а также при увеличенной толщине основания под полы, допускаются увеличенные пролеты балок. Как вариант можно использовать такие изделия заводского изготовления, как ламинированные фанерные балки, фермы с параллельными поясами или двутавровые балки.

ПОДГОТОВКА ПОД ПОЛЫ

Подготовка под полы делается обшивкой панелями из фанеры, параллельно-полосовой древесины, вафельных плит, обшивкой досками шириной не более 184 мм (8 дм) вчетверть или в шпунт. Минимальные толщины фанеры, параллельно-полосовой древесины вафельных плит и досок приведены в таблице 17.

Фанера часто применяется как подготовка под деревянный корабельный пол или в сочетании с прокладкой под упругий пол или пол из керамической плитки. Когда подготовка делается вместе с прокладкой, боковые края панелей следует опирать на блокировку брусками 38 х 38 мм (2 х 2 дм) между

балками перекрытия. Опирания делать не надо, если кромки панелей соединяются вшпунт.

Панели фанеры устанавливаются так, чтобы поверхностные волокна были направлены перпендикулярно балкам перекрытия, а кромки по коротким сторонам крепятся к балкам вразбежку гвоздями через 150 мм (6 дм) по краям и через 300 мм (12 дм) на промежуточных опорах. В случаях, когда панели образуют подготовку под пол в сочетании с прокладкой, применяются гвозди с резьбой для предотвращения "выскакивания" или используются апробированные скобки (в таблице 18 даются размеры крепежа для крепления обшивок и подготовок).

Жесткость пола можно значительно повысить, а скрипучесть его уменьшить, если установить фанерные панели подготовки по балкам на эластомерном клею. При этом склеенные фанера и балки работают вместе как ужесточенный каркас и деформации между соседними балками уменьшаются.

Вафельные панели, как и панели из параллельно-полосовой древесины, можно также применять в качестве подготовки под полы, причем при виниловых полах по ним укладывается прокладка. Панели устанавливаются вразбежку и крепятся гвоздями так же, как и фанера.

Все панели из фанеры, параллельно-полосовой древесины и вафельной доски, используемые для подготовок и прокладок под полы, должны быть внешнего типа, т.е. изготовлены на водоустойчивых клеях.

Прокладка не требуется, если панели подготовок опираются по краям.

В качестве подготовки из досок или дощатой обшивки применяются доски толщиной 19 мм (1 дм); при расстояниях между балками 400 мм (16 дм) могут применятся доски толщиной до 17 мм (11/16 дм). Доски

должны располагаться так, чтобы их концы опирались на балки. Концы досок обычно располагаются вразбежку. Доски укладываются перпендикулярно балкам, но могут располагаться диагонально под углом 45°. Если дощатый настил кладется под прямым углом к балкам, чистый пол из пластин укладывается перпендикулярно настилу. Это правило не применяется, если под чистым полом находится прокладка. При диагональном настиле пол из пластин может укладываться параллельно или перпендикулярно балкам перекрытия. Доски настила крепятся гвоздями длиной 51 мм (2 дм) на каждой опоре. При упругих чистых полах по дощатому настилу кладется прокладка из рулонного материала.

КАРКАС

Похожая информация.

1 – анкер; 2 – гвозди и шурупы; 3 - антисептическая паста (на 750 мм от торца); 4 – 2 слоя толя.

Узел опирания балки на внутреннюю стену.

3. Несущие конструкции стропильных крыш. Принципы конструирования и детали крыш.

Крыша – часть здания, обеспечивающая защиту его от атмосферных осадков и состоящая из несущей части (стропила, плиты) и ограждающей (кровля и ее основание). По конструкции крыши разделяются на чердачные и бесчердачные (совмещенные). Совмещенные крыши проектируются малоуклонными (с уклоном 1-5%) с кровлей из рулонных материалов или мастик. Чердачные крыши состоят из чердачного покрытия, чердачного перекрытия и опорных конструкций (стропильной системы). Различают наслонные (рис. 64) и висячие (рис.65) стропильные системы.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть - на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки - только на изгиб.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры. Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия, - именно этот вариант наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше.

Наслонная стропильная система четырехскатной кровли.

1 – лежень; 2 – мауэрлат; 3 – подкос; 4 – стропильная нога; 5 – стена; 6 – перекрытие; 7 – стойка; 8 – прогон; 9 – распорка; 10 – схватка.

Конструкции наслонных стропильных систем.

Висячая стропильная система двухскатной кровли.

1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – затяжка; 4 – подвесная бабка; 5 – распорка; 6 – стойка; 7 – подкос.

Конструкции висячих стропильных систем.

4. Виды скатных крыш малоэтажных зданий. Основные элементы крыш.

Крыша – часть здания, обеспечивающая защиту его от атмосферных осадков и состоящая из несущей части (стропила, плиты) и ограждающей (кровля и ее основание). По конструкции крыши разделяются на чердачные и бесчердачные (совмещенные). Совмещенные крыши проектируются малоуклонными (с уклоном 1-5%) с кровлей из рулонных материалов или мастик. Чердачные крыши состоят из чердачного покрытия, чердачного перекрытия и опорных конструкций (стропильной системы).

Различают следующие виды крыш:

Односкатная;

Двускатная;

Вальмовая;

Шатровая.

Основные элементы крыш: скат, гориз. свес, торцевой свес, мансрадное окно, слуховое окно, фронтон, щипец, вальма, конёк, ребро, полувальма, ендова.

Элементы: 1 – скат; 2 – конёк; 3 – свес; 4 – фронтон; 6 – щипец; 7 – вальма; 8 – полувальма; 9 – накосное ребро; 10 – ендова;

а – односкатная; б – двускатная; в – с мансардой; г – шатровая; д,е – общий вид и план дома; ж – план двускатной крыши; полувальмовые торцы.

1. Стены из штучных материалов для малоэтажных зданий, отвечающие современным теплотехническим требованиям.

Основными штучными материалами для стен служат кирпич керамический и блоки газосиликатные.

По структуре могут быть:

Однослойные стены;

Слоистые стены с прослойками из других, менее теплопроводных материалов или с воздушными прослойками.

Порядок теплотехнического расчёта ограждающих конструкций и требования по нормативному сопротивлению теплопередачи установлены ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника» и тремя изменениями к нему.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле:

м 2  С/Вт

 в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 С), принимаемый по таблице 5.4 ТКП;

R к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м 2 С/Вт,

 н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м 2 С), принимаемый по таблице 5.7 ТКП.

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями R к, м 2 С/Вт, следует определять по формуле

где R 1 , R 2 , ..., R n - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м 2 С/Вт, и замкнутых воздушных прослоек.

Нормативное сопротивление теплопередаче R т.норм установлено в изменениях к ТКП:

Наружные стены зданий R т.норм = 3,2м 2 ·С/Вт

Покрытия R т.норм = 6,0 м 2 ·  С/Вт

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами R т.норм = 2,5 м 2 ·  С/Вт

Заполнение световых проемов для всех типов зданий R т.норм = 1,0 м 2 ·  С/Вт

Наиболее распространённые конструкции, удовлетворяющие установленным требованиям: вентилируемая система утепления, лёгкая штукатурная система, тяжёлая штукатурная система.

1 - Утепляемая стена

2 - Плиты утеплителя

(минераловатные -

специальные фасадные

плиты повышенной

жесткости марки;

пенополистирольные

3 - Клеящий состав

4 - Армирующая сетка

5 - Штукатурный состав

6 - Дюбель для крепления плит утепления

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.

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.

Заделываем балки в стену

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.

1. Первое, что необходимо выполнить, — это отесать торцевые концы балок под углом, равным 60 градусам.
2. Выполнить обработку торцевых концов балок при помощи антисептического состава. Еще одним действием, характерным для этого этапа, является процедура обработки смолой.
3. Далее необходимо обернуть концы балок толем и уложить их таким образом, чтобы они не достигали задней стенки гнезда, примерно на 40 мм (+- 10 мм).
4. После того как балка уложена, ее стороны (боковые и верхнюю) заделывают при помощи раствора, в который в качестве составляющей входит щебенка.

Опирание балок на кирпичные стены: а – с заделкой в стену, б – с помощью хомутов, в – на консоли, г – на пилястры,. 1 – хомут, 2 – консоль, 3 – пилястра.

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.

Схема заделки перекрытия в наружную стену: 1 – стена; 2 – подкладка; 3 – заделываемый конец балки; 4 – плита перекрытия.

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.

1. Так же, как и в первом случае, задняя стенка гнезда укрывается просмоленным войлоком в два слоя.
2. Затем изготавливается ящик с тремя стенками, его поверхность просмаливается, и он устанавливается в гнездо, им прижимается уложенный ранее войлок.
3. 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.
4. Балки, расположенные вблизи дымоходных труб, располагают на расстоянии не меньше, чем 400 мм до ее внутренней поверхности.

Схема заделки деревянной балки перекрытия в кирпичную стену: 1 – деревянная балка; 2 – конец балки, обмазанный смолой и обернутый толем;
3 – гидроизоляция; 4 – кирпичная стена; 5 – воздушный зазор между стеной и скошенным торцом балки.

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

Для того чтобы придать жесткость, необходимо выполнить дополнительное крепление балок. Крепление выполняется не всех балок, а через одну.

1. 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.
2. 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.

1. 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).
2. Вертикальная стенка гнезда покрывается теплоизоляционным материалом, в качестве которого можно использовать антисептированный либо минеральный войлок. Нижняя часть гнезда укрывается толем, желательно в два слоя.
3. 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.

Опирание балок перекрытий на кирпичные стены: вверху - заделка балок междуэтажного перекрытия: 1 - толь; 2 - лага; 3 - пол; 4 - доски (25 мм); 5 - войлок (2 слоя); внизу - заделка балок чердачного перекрытия: 1 - толь; 2 - засыпка; 3 - доски (25 мм); 4 - войлок (3 см).

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

Заделка перекрытия в наружную стену: а - опирание балки на стену; б - заделка плит перекрытия: 1 - стена, 2 - подкладка, 3 - заделываемый конец балки, 4 - плита перекрытия.

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.

Дефекты 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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.