Опирание деревянной балки на кирпичную стену: делаем правильно

Керамический блок крупноформатный POROTHERM 51 М100 поризованный

Разновидности анкеров

  • Анкер -клин — это болты с конусной шляпкой и втулкой клиновидного распора, применяется для бетона и кирпича. Анкеровка совершается за счёт трения втулки об зазоры в стенах. Недостаток –одноразовое использование.
  • Втулочные – применяют так же как клиновые, и для скрепления полнотелых элементов между собой. Плюсы – легкий монтаж. Минусы — соединительные отверстия большого диаметра.
  • Забивные – эти втулки имеют надрезы с одного конца. Во время сильного удара происходит распирание клином. Анкер предназначен для строповки деталей, не имеющих эластичности, например, камень и бетон. Отлично использовать такой анкер с материалами большой прочности. Плюсы – большая надёжность и простота установки. Минусы – завышенные запросы по точности размеров зазоров.
  • Химические – детали крепятся посредством склеивания. Плюсы — простота использования. Минусы – очень дорогостоящие.

Анкеры специального применения:

  • рамные (для деталей окон и дверей) потолочные,
  • фундаментные и
  • Молли – для пустотных и слабых основ.

Деревянные балки и требования к ним

В принципе, балочные перекрытия тоже могут быть разными: железобетонными, металлическими, либо деревянными. Первые два варианта не уступают по техническим характеристикам плитным перекрытиям, но они достаточно сложны для исполнения,  и поэтому в частном строительстве практически не используются. А вот деревянные балки — совсем другое дело!

Итак:

Деревянные балки и требования к ним
  • Несмотря на кажущуюся простоту, здесь тоже есть масса нюансов, которые необходимо соблюсти. Прежде всего, следует правильно выбирать пиломатериал. Чаще всего для этой цели используют твёрдую древесину хвойных пород: лиственницу, сосну, ель, кедр. Цена здесь не имеет никакого значения – просто балки из хвойных пород лучше всего работают на изгиб.

Сосновый брус для балочного перекрытия

  • Есть, конечно, поборники лиственной древесины, которые утверждают, что и осина с берёзой прекрасно справляются с такой задачей. Только вот строительные нормы рекомендуют вообще все несущие деревянные конструкции — а не только балки перекрытия, изготавливать из хвойного пиломатериала. Твёрдые породы лиственной древесины, годятся лишь для соединительных деталей (нагелей, шкантов, и т.д.).
  • Брус для перекрытия можно, и даже предпочтительно, использовать строганый, а не клееный. Он должен быть хорошо просушен и обработан перед монтажом огнебиозащитным составом. В отапливаемых зданиях, цельные балки должны монтироваться без пересечения со стенами и перегородками, а конструкция перекрытия, как таковая, должна гарантировать им хорошую вентиляцию.

Схема междуэтажного перекрытия

Деревянные балки и требования к ним
  • Глухая (монолитная) заделка балок в стены не допускается – их укладывают в гнёзда, и обязательно на амортизирующие прокладки из лиственной древесины. Концы балок, монтируемых с помощью металлического крепежа, должны быть защищены влагонепроницаемым слоем, так как при образовании конденсата, коррозия металла может повлечь за собой и коррозию древесины.

Но прежде, чем приступить к монтажным работам, несущие элементы перекрытия нужно рассчитать. Поэтому далее вашему вниманию будет предложена инструкция по подбору сечения балок и определению шага их установки.

Монолитный железобетонный пояс

Если фундамент под здание изготовлен из сборных бетонных блоков, потребуется перед началом монтажа принять дополнительные меры по усилению конструкции. Укладка бетонного пояса на стену под плиты необходима чтобы:

  • обеспечить равномерное распределение нагрузки от отдельных элементов перекрытия на отдельные фундаментные блоки;
  • повысить прочность ленты фундамента на изгиб;
  • выровнять обрез фундамента для того, чтобы правильно уложить плиты;
  • увеличить жесткость здания при небольших подвижках грунта.

Укладка бетонного пояса на стену

Дело в том, что фундаментные блоки заводского изготовления не имеют армирования. Они рассчитаны на центральное сжатие.

Плиты перекрытия на фундамент под наружные стены опираются только на внутреннюю их часть, что создает эксцентриситет нагрузки (смещение относительно центра), вследствие чего появляется изгибающая сила, которую бетон без армирования выдержать не сможет.

По нормативным документам по обрезу фундаментной стены предусматривается пояс из бетона В20 толщиной 200 мм. Пояс изготавливается по монолитной технологии. С укладкой продольных арматурных стержней в два ряда.

Армирование представляет собой пространственный каркас, чаще всего состоящий из четырех продольных прутов, соединенных между собой в горизонтальной и вертикальной плоскости стержнями арматуры меньшего диаметра (хомутами).

Благодаря армированию конструкция легко справляется с изгибом. Вследствие монолитной технологии изготовления лента не имеет вертикальных швов и обеспечивает пространственную жесткость по всему периметру здания.

Лучше всего заливать сразу всю смесь, чтобы не образовалось стыков

Заливку выполняют двумя способами:

  • весь периметр за один раз;
  • послойно.

Послойное производство работ может понадобиться, если высота пояса больше рекомендуемой, и возникли обстоятельства, которые вынуждают прервать выполнение работ. Правильно заливать всю смесь за один раз. В этом случае не образуется стыков бетонной смеси с различными характеристиками и степенью застывания, что существенно увеличит прочность всей конструкции.

Читайте также:  Плиты ПНО – оптимальный материал для перекрытий частных домов

Армопояс. Что это такое и как сделать

Армированный пояс, он же монолитный пояс или сейсмопояс — это специальная конструкция, призванная решить две задачи. Во-первых, распределить нагрузку от того, что будет находиться сверху, на то, что будет находиться снизу. И, во-вторых, связать всю плоскость, на которой он находится, в единое целое.

С распределением нагрузки справляется как монолитный, бетонный армопояс, так и армированный кирпичный. Оба они прекрасно справляются с распределением нагрузки, скажем, от плит перекрытия на стены.

Если же стоит задача еще и связать стены в единое целое, например, от распирающей нагрузки стропил крыши на стены дома, то здесь нужен бетонный армированный пояс.

Как сделать армопояс своими руками

Армопояс. Что это такое и как сделать

С тем, что из себя представляет армопояс мы разобрались, давайте узнаем, как же его сделать своими руками. С кирпичным армопоясом все просто. Обычно, делается кладка из полнотелого красного кирпича минимальной марки М100 в несколько рядов с армированием кладочной сеткой. Можно также проармировать кладку арматурой диаметром 6-8 мм. С бетонным, монолитным армопоясом дело обстоит сложнее.

Сначала необходимо выставить опалубку. Это может быть как деревянная опалубка, так и «лоточная» или несъемная опалубка, если речь идет об армопоясе на газобетонных или пенобетонных блоках. Вы можете использовать заводские U-блоки или лотки сделанные самостоятельно. Для этого не обязательно выпиливать из обычного газоблока U-блок. Достаточно сделать кладку из тонкого газоблока с наружной и внутренней стороны. Пространство между этими блоками можно утеплить экструдированным полистиролом.

После того, как вы сделали опалубку, внутрь лотка помещается каркас из арматуры.

Достаточное армирование для армопояса размером 200 на 200 мм это каркас из 4-х ниток арматуры диаметром 12 мм (по две сверху и снизу), скрепленные поперечными хомутами диаметром 6-8 мм через каждые 30-50 см.

Минимальное опирание плит перекрытия на стену — величина нахлеста

Технологии монтажа многопустотных панелей должны в точности соответствовать стандартам и нормам СНиП. Одним из ключевых параметров является соблюдение норм опирания плиты и величины нахлеста при ее укладке.

Стандартный допустимый показатель нахлеста при опирании многопустотной панели на несущую опору в зависимости от типа и характеристики стенового материала составляет:

  • 80-100 мм при использовании крупных блоков, изготовленных из бетона марки М100;
  • 100-120 мм в случае применения в качестве основного строительного материала мелкоштучных элементов с высокими показателями прочности (кирпича и т.д.);
  • Порядка 200 мм для минимизации риска разрушения стеновых блоков или панелей, возводимых с использованием материалов невысокой плотности (полистиролбетона, газосиликата и т.д.).

Помимо этого размер величины перекрытия стен варьируется от их вида, составляя:

  • от 50 до 90 мм для стандартных крупнопанельных блоков;
  • от 90 до 120 мм для стен из кирпича;
  • до 120 мм для газобетонных стен;
  • до 250 мм для наружных стен;
  • до 120 мм стен из пеноблоков;
  • до 150 мм для стен из камня;
  • до 70 мм для конструкций из стали.

При этом минимальный размер перекрытия для любого случая равен 6 мм.

Особенности опирания ПК панелей

Использование в качестве плит перекрытий ЖБИ типа ПК следует уделить должное внимание расчету нагрузки на торцевые части панели.

Использование дополнительной сеточной арматуры, принимающей на себя сдавливающую нагрузку и предназначенной для усиления торцевых элементов изделия, увеличивает его несущую способность, однако, чем большим является показатель нахлеста при монтаже плиты на несущую вертикальную перегородку, тем меньше риск постепенного разрушения торцов панели. Ввиду наличия усилителей торцевых сеток мы категорически не рекомендуем самостоятельно корректировать размер панелей ПК (например, распиливать их).

Придать конструкции дополнительную жесткость без необходимости осуществления большого нахлеста можно, заделав пустоты с одной стороны плиты. Для этих целей могут использоваться готовые вкладыши заводского производства или самостоятельная заливка с применением бетона М200.

Для плит ПК актуальным остается вопрос нахлеста плит в плоскости увеличения давлении со стороны расположенного выше элемента при увеличении площади соприкосновения (опирания). Существует возможность критического перекрытия, при которой плита ПК может, попросту, разрушиться из-за предельно высокой нагрузки на торцевую сторону. С целью укрепления вертикальной поверхности плиты в ее конструкции закладывается фронтальная сетка.

Помимо этого изделия наличие бетонных вкладышей, необходимых для устранений пустого пространства с одной стороны поверхности. в случае их отсутствия полости необходимо самостоятельно залить, используя бетонный раствор марки не ниже М-200.

Опирание плит ПБ

Особенности проектировки и производства многопустотных плит ПБ гарантируют достаточную прочность торцевых элементов конструкции, что позволяет не использовать вспомогательные армирующие сетки.

Ввиду этих особенностей параметры опирания ПБ панелей не являются строго регламентированными строительными стандартами и нормами, однако на основании многолетнего практического опыта работы с ЖБИ мы не рекомендуем делать нахлест очень большим.

Конструктивные особенности плит ПБ позволяют им иметь высокую прочность, которая исключает возможность разрушения торцов при чрезмерной величине перекрытия плит. Величина опирания для плит ПБ не нормируется стандартами.

Оптимальными показателями величины нахлеста при возведении перекрытий с использованием ПБ плит является 100 мм, равное расстоянию от края изделия до первого пустотного отверстия. В случае, если размер плиты не соответствует конфигурации здания (например, является большим), добиться оптимальных показателей жесткости конструкции можно, предварительно залив бетоном марки М400 крайнее отверстие по всей его длине.

Читайте также:  Монолитные перекрытия по профнастилу: технология несъемной опалубки

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Обратите внимание на план несущих стен, предоставленный снизу. Мы видим, что все стены не без проемов. Это важный момент. На этом этапе уже у здания должны быть перемычки над проемами.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать с одного из краев. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков — их должно быть как можно меньше.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Доходя до мест, где невозможно установить плиты, необходимо остановиться и продолжить раскладку непосредственно после этого участка плана перекрытий (на чертеже снизу обозначен красной вертикальной линией).

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Участки недоборов, то есть, участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, необходимо замоноличивать.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

После того, как плиты перекрытий установлены над одной из частей плана, необходимо переходить к другой и так далее, до полного завершения составления плана перекрытий.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Вычерчивание планов перекрытия с балочными перекрытиями, монолитными железобетонными, панельными имеют общую последовательность с составлением плана перекрытий, указанного выше.

Где Rs Расчетное сопротивление арматуры,

ξ и η  — коэффициенты.

По расчетной площади арматуры принимаем по сортаменту :

2Ø22  А-III, Аs = 7,6 см².

Определяем процент армирования элемента μ и сравниваем его с минимальным процентом армирования μ min:

Аs                            7,6

μ = ––––––––––  100% = ––––––– 100% = 1,6  ≥ μ min = 0,01%

bh25×19

Условие выполняется.

Определяем требуемую площадь монтажных стержней Аs‘ и по площади принимаем диаметры монтажных стержней ds‘:

Аs‘  =  0,1 ds‘ = 0,1×7,6 = 0,76 см²

Принимаем по сортаменту 2Ø8 А-III, Аs = 1,01 см².

7  Расчёт перемычки по наклонному сечению.

Проверяем условие 1 по , формула 71

Проверяем условие 2 по , формула 72

Условия выполняются, расчёт поперечной арматуры не требуется.

Из конструктивных требований определяем диаметры поперечных стержней:

dsw≥ 0,25 ds   = 0,25×22 = 5,5 мм

Принимаем по сортаменту Ø6 А-I, Аs = 0,283 см².

Где dsw – диаметр поперечных стержней;

ds – диаметр продольной арматуры (фактически принятой).

Шаг поперечных стержней на приопорном участке принимаем по Пособия по проектированию.

Назначаем толщину защитного слоя бетона..

4.  Определяем величину момента сечения:

М сечения = АоRbγb2bh2 = 0,306×1,45×0,9×22×19² = 317,1 кН м

М ≤ М сечения

36,05 ≤ 317,1

В случае если требуется проверить прочность, необходимо сравнить момент сечения с фактически действующим на балку моментом и сделать вывод, выполняется условие прочности (М ≤ М сечения) или нет.

При конструировании см. рис. , Сетков «Строительные конструкции»

Таблица 1

Значения коэффициентов А, ξ , η

ξ

η (ς)

А (αm)

ξ

η (ς)

А(αm)

0,01

0,995

0,01

0,37

0,815

0,301

0,02

0,99

0,02

0,38

0,81

0,309

0,03

0,985

0,03

0,39

0,805

0,314

0,04

0,98

0,039

0,4

0,8

0,32

0,05

0,975

0,048

0,41

0,795

0,326

0,06

0,97

0,058

0,42

0,79

0,332

0,07

0,965

0,067

0,43

0,785

0,337

0,08

0,96

0,077

0,44

0,78

0,343

0,09

0,955

0,085

0,45

0,775

0,349

0,1

0,95

0,095

0,46

0,77

0,354

0,11

0,945

0,104

0,47

0,765

0,359

0,12

0,94

0,113

0,48

0,76

0,365

0,13

0,935

0,121

0,49

0,755

0,37

0,14

0,93

0,13

0,5

0,75

0,375

0,15

0,925

0,139

0,51

0,745

0,38

0,16

0,92

0,147

0,52

0,74

0,385

0,17

0,915

0,155

0,53

0,735

0,39

0,18

0,91

0,164

0,54

0,73

0,394

0,19

0,905

0,172

0,55

0,725

0,399

0,2

0,9

0,18

0,56

0,72

0,403

0,21

0,895

0,188

0,57

0,715

0,408

0,22

0,89

0,196

0,58

0,71

0,412

0,23

0,203

0,59

0,705

0,416

0,24

0,88

0,211

0,6

0,7

0,42

0,25

0,875

0,219

0,61

0,695

0,424

0,26

0,87

0,62

0,69

0,428

0,27

0,865

0,236

0,63

0,685

0,432

0,28

0,86

0,241

0,64

0,68

0,435

0,29

0,855

0,248

0,65

0,675

0,439

0,3

0,85

0,255

0,66

0,67

0,442

0,31

0,845

0,262

0,67

0,665

0,446

0,32

0,84

0,269

0,68

0,66

0,449

0,33

0,835

0,275

0,69

0,655

0,452

0,34

0,83

0,282

0,7

0,65

0,455

0,35

0,825

0,289

0,36

0,82

0,295

Примечание. В учебной литературе по расчету железобетонных конструкций могут приниматься разные обозначения коэффициентов: коэффициент η может обозначаться буквой ς ; коэффициентА обозначается αm.

Таблица 2

Предельное значение коэффициентов А, ξ

Класс арматуры,

Коэффициенты

Класс прочности бетона

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

А-III,

Вр-I

ξR

0,662

0,652

0,627

0,604

0,582

0,564

0,542

АR

0,443

0,440

0,430

0,422

0,413

0,405

0,395

А-II

ξR

0,689

0,680

0,650

0,632

0,610

0,592

0,571

АR

0,452

0,449

0,439

0,432

0,424

0,417

0,408

А-I

ξR

0,708

0,698

0,674

0,652

0,630

0,612

0,591

АR

0,457

0,455

0,447

0,439

0,432

0,425

0,416

А-IIIв

ξR

0,71

0,68

0,66

0,64

0,62

0,60

АR

0,458

0,449

0,442

0,435

0,428

0,420

А-IV

ξR

0,59

0,56

0,54

0,51

0,50

0,48

АR

0,416

0,403

0,394

0,380

0,375

0,365

А-V

ξR

0,54

0,52

0,50

0,48

0,46

АR

0,394

0,385

0,375

0,365

0,354

В-II,

Вр-II

ξR

0,51

0,48

0,46

0,45

0,42

АR

0,380

0,365

0,354

0,349

0,332

Примечание.

Данные таблицы соответствуют коэффициенту условия работы бетона

Как правильно выполнить опирание плиты перекрытия на несущие стены

Важно знать, каким образом можно устанавливать перекрывающие панели. Возможны два варианта:

  • по двум противоположно расположенным сторонам. Короткие участки устанавливаются на две опоры, арматурный каркас компенсирует изгибающие напряжения. Изделие при этом равномерно деформируется под воздействием нагрузок, сохраняет целостность благодаря арматурному каркасу;
  • на три опоры, образующие цельный контур. Способ применяется при расположении плит по краям помещения с опиранием длинной стороны на стену. При установке важно длинную сторону опирать на расстояние, не превышающее высоты изделия. Армированная конструкция изгибается не всей плоскостью, а свободным краем.
Читайте также:  Металлические балки перекрытия: виды и свойства

Запрещается производить установку следующим образом:

  • опираясь на стены длинными сторонами. Возможно образование трещин и нарушение целостности, так как арматурный каркас компенсирует напряжения только в продольном направлении;
  • на три последовательно расположенные опоры. Велика вероятность выгиба центральной зоны плиты в противоположную сторону с образованием в верхней части растянутого участка. Однопролетная конструкция может треснуть;
Как правильно выполнить опирание плиты перекрытия на несущие стены

Правильное и неправильное опирание плит перекрытия

  • на две опоры с консольным вылетом крайней части панели. Неопытные застройщики такой вариант применяют для устройства балкона, но с возрастанием консоли имеется риск разрушения конструкции;
  • на отдельно расположенные торцы колонн. Этот способ противоречит принципу функционирования арматуры, которая не может обеспечить целостности изделия и выполнять возложенные функции в таких условиях;
  • с односторонним или двусторонним защемлением крайних участков. Защемленные панели по принципу работы отличаются от элементов с шарнирным опиранием. Защемление может вызывать образование нежелательных трещин.

Планируя установку перекрывающих панелей важно выбрать правильный метод установки и не допустить ошибок.

Опирание железобетонной плиты на кирпичную стену

Каким должно быть минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену, чтобы обеспечить надежность и долговечность конструкции? Вопрос серьезный, от его решения зависит устойчивость здания к нагрузкам и безопасность находящихся в нем людей. Вот почему глубина наложения плоских железобетонных изделий на кладку из кирпича регламентируется строительными нормативными документами (СНиП).

От качества монтажа плит перекрытия зависит прочность всей конструкции дома.

Опирание монолитных плит на стены. Ответы на вопросы

Данная статья появилась благодаря Евгению Н. В рамках консультации он прислал мне целую группу вопросов по конструированию железобетона, отвечаю на них в этой статье.

Если вы желаете заказать статью о железобетоне на волнующую вас тему, пишите мне Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вопросы по схемам из руководства по конструированию железобетонных конструкций

Первая группа вопросов на рисунке ниже:

  1. Подходит ли L₀/10 для рис. 104в?
Опирание железобетонной плиты на кирпичную стену

Я в свое время задавалась вопросом, и пришла к четкому выводу – в рисунке ошибка. Есть четкое правило: при защемлении верхняя арматура должна заполнять 1/4 пролета, а при шарнирном опирании 1/10. Объясняется это тем, что при защемлении в приопорная зона вверху растянута (так действует изгибающий момент), и растянутую зону нужно заармировать.

А при шарнирном опирании момент равен нулю, растяжения нет, но вступает в силу конструктивное правило, и мы все равно армируем небольшой участок у опоры.

Дело в том, что идеальный шарнир, полностью допускающий беспрепятственный поворот, мы в конструкциях выполнить не можем – плита чуточку, но защемляется, и в ее верхней приопорной зоне возникают незначительные, но все-таки напряжения, могут возникать трещины, и поэтому плиту мы армируем, но всего лишь на длине 1/10 пролета.

  1. Обязательно ли загибать арматуру в нижнюю зону?

Нет, не обязательно. Это решение связано с экономией, описано оно в п. со ссылкой на рис. 104 (вообще очень рекомендую все рисунки в руководстве рассматривать совместно с текстом, который на них ссылается). Нижняя арматура требуется в пролете, но до опоры всю ее доводить не обязательно – часть отгибается в верхнюю надопорную зону.

  1. А если высота плиты перекрытия больше толщины стены?

Вообще условие для шарнира – это чтобы на опоре был квадрат b = h, тогда плита и опирается надежно (не соскальзывает), и поворачивается без защемления.

Какой высоты бывают в основном плиты? От 60 до 250 мм, так? То есть глубина опирания тоже должна быть от 60 до 250 мм. Но здесь еще вмешивается правило анкеровки арматуры – мы ее не можем завести на опору менее, чем на 100 мм, то есть опирание у нас на самом деле в случае без приварки от 100 до 250 мм (бывают исключения, но их лучше избегать).

Обвязка арматурой

Анкеровка плит перекрытия подразумевает проведение работ согласно таким схемам:

  • наличие продольных связей между элементами перекрытия, которые в свою очередь опираются на внутреннюю часть несущей стены с использованием гладкой арматуры в сантиметр;
  • стена или плита при наличии Г-образного анкера, который имеет загиб в 300-400 мм;
  • соседние панели в таких зданиях П-образными перемычками с гладкой арматурой в сантиметр (А240);
  • крайние плиты обвязываются проволокой 0,3-0,5 см.
Обвязка арматурой

Придерживаясь существующих норм можно создать сборный горизонтальный диск перекрытия, пространственная жесткость которого получится несколько выше, как и связь с кирпичными стенами и блоками, изготовленными из бетона.

Опирание, исходя из стандартов, должно составить 60-125 мм. В случае возникновения малейшей сейсмической активности, анкеры не дадут отдельным плитам обрушиться, тем самым дав возможность людям покинуть здание. При этом следует учитывать основополагающие моменты, которые связаны с базовыми характеристиками технического подполья.