Металлическое перекрытие между этажами швеллером

В этой статье:

Перекрытие по металлическим балкам

Дата: 22 января 2018

3600

Коментариев: 0

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов.

Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката.

Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации.

Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

двутавр номер 16 или 20;
швеллер высотой до 20 см;
уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

бетонная смесь для формирования цельной основы;
стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

повышенной надежностью;
высоким запасом прочности;
длительным ресурсом эксплуатации;
увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций.

Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

общий вес;
нагрузочную способность;
площадь формируемой поверхности;
расстояние между балками;
ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива.

Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы.

Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже.

Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции.

Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности.

Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций.

Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Источник: https://pobetony.ru/bloki-i-perekrytiya/perekrytiya-po-metallicheskim-balkam/

Как усилить деревянные балки перекрытия

Экология потребления.

Усадьба: Повреждённые деревянные балки, изношенные нагрузками и временем, или недостаточно прочные изначально «по проекту» — это первая причина ослабления несущей способности перекрытий, появления вибраций и скрипов полов на верхних этажах дома. Давайте разберёмся, как усилить деревянные балки и сделать прочнее конструктивные элементы перекрытия.

Повреждённые деревянные балки, изношенные нагрузками и временем, или недостаточно прочные изначально «по проекту» — это первая причина ослабления несущей способности перекрытий, появления вибраций и скрипов полов на верхних этажах дома. Давайте разберёмся, как усилить деревянные балки и сделать прочнее конструктивные элементы перекрытия.

Причины ослабления балок

Необходимость укрепления балок может возникнуть в ряде случаев:

естественный износ правильно установленного изделия;
повреждение балки вследствие ошибок при изготовлении и монтаже;
изменение назначения помещения, связанное с усилением нагрузки на перекрытия.

Рассмотрим данные причины подробнее.

Итак, балка может прийти в неудовлетворительное состояние вследствие воздействия разных факторов, в том числе повышенного уровня влажности, резких температурных перепадов, в результате жизнедеятельности вредителей, а также простого физического износа с дальнейшим появлением трещин.

Не следует сбрасывать со счёта недобросовестность или некомпетентность строителей.

Хозяин дома не в состоянии проверить качество и правильность установки элементов скрытого монтажа.

Проблемы выявляются позже — уже в процессе эксплуатации помещения при ходьбе на верхнем этаже полы вибрируют или скрипят.

К основным ошибкам на этапе изготовления и монтажа балок относятся следующие:

применение недостаточно или неверно просушенной древесины. После высыхания таких балок они покрываются трещинами;
использование слишком тонкого бруса, что приводит к вибрации балок;
слишком большие пролёты между балками;
сборка балок из нескольких частей.

Если же идёт речь об изменении назначения помещения — к примеру, чердак планируется превратить в мансарду или жилой блок, то в данном случае нагрузки на перекрытие увеличатся. Очевидно, это потребует увеличения несущей способности балок.

Определить необходимость укрепления балок может неспециалист. Основным показателем при этом, кроме упомянутых вибраций или видимых повреждений, служит уровень прогиба, возникающего как под нагрузкой, так и под собственным весом балки.

Прогиб может увеличиться после наращивания нагрузки — установки паркета на верхнем этаже или после завоза мебели. В таком случае балки начинают провисать, что не только чревато вибрацией перекрытий, но и может угрожать их обрушением.

Предельно допустимый прогиб балки несложно рассчитать самостоятельно. Самая простая методика — это вычисление показателя в зависимости от длины балки.

В частности, уровень прогиба не должен превышать примерно одной трёхсотой части от длины изделия. К примеру, если прогиб составляет 8–10 миллиметров при длине балки в 2,5 метра — это норма.

Если же он оказался большим, то, значит, пришло время укрепить или заменить балку.

Наращивание площади сечения балки

Одним из самых популярных способов укрепления балок перекрытий является наращивание их сечения установкой дополнительных деревянных накладок.

В основном этот способ применяется в случаях, когда материал балок становится рыхлым вследствие естественного старения или же в результате жизнедеятельности жуков-древоточцев.

Увеличение площади сечения достигается установкой накладок из дерева толщиной не менее 50 мм на ослабленном или повреждённом участке.

Отдельные специалисты утверждают, что имеет смысл лишь увеличение сечения по горизонтальным сторонам, то есть сверху и снизу балки, а наращивание толщины изделия по ширине не даёт полезного эффекта.

Перед установкой накладок, как и в случае с другими работами по укреплению балок, следует обработать ослабленные участки противогрибковыми средствами.

После противогрибковой обработки нужно снизить до минимума уровень прогиба при помощи домкратов. Непосредственно монтаж накладок эффективнее осуществлять по всей длине балки.

Прикрепление осуществляется при помощи болтов или шпилек насквозь.

В качестве усиливающего элемента можно использовать не только дерево, но и металл. В таком случае используются швеллеры или металлические полосы. Последние менее надёжны, чем швеллер, и могут применяться только для усиления небольших участков повреждённых балок.

Усиление пролёта балки с помощью металлических накладок производится по такому же алгоритму, как и в случае накладок из дерева, однако при этом имеет некоторые особенности.

В частности, перед установкой металлические накладки обрабатываются антикоррозийным составом.

Кроме того, между металлическими и деревянными частями следует устроить гидроизоляционный слой.

Прутковые протезы

В случаях сильного повреждения участков балок практикуется удаление таких зон и установка на их место прутковых протезов, сделанных из стальной арматуры. Такой метод используется по большей мере при замене торцевых элементов, которые приходят в негодность чаще всего.

В роли протезов выступают обрезки арматуры сечением от 10 до 25 мм. Длина протеза выбирается с расчётом на то, что она должна быть больше на 10%, чем двойная длина повреждённого участка балки. Есть и ограничение длины протеза — он может быть не более 1,2 м.

Перед выполнением работы следует подпереть участок, который будет укрепляться, стойкой для предотвращения возможного обрушения конструкции.

Стойки и прогон опоры ставятся на расстоянии от одного до полутора метров от несущей стены.

После такого временного укрепления перекрытие разбирается, а сгнивший участок балки спиливается.

Заготовка протеза заводится вертикально в перекрытие, после чего поворачивается в горизонтальную позицию. Конструкция в первую очередь надвигается на балку и затем — в нишу стены.

Нужно учесть, что балки, восстановленные с применением протезов, прослужат ещё долгое время, однако прочность обновлённой конструкции, безусловно, будет ниже, чем в случае с новой балкой.

Потому нагружать восстановленные балки следует по минимуму.

Армирование балок углеволокном

Помимо традиционных технологий при укреплении балок достаточно широко применяются инновационные решения, одним из которых является армирование конструкций углепластиками.

Внимание: такой метод является единственно возможным способом укрепить балки в случае, если ввиду крайней стеснённости помещений или по каким-то другим причинам наращивание сечения конструкций невозможно или крайне затруднительно.

Несомненное преимущество укрепляющих элементов из углеволокна — это отсутствие необходимости оперировать с габаритными и тяжёлыми металлическими или деревянными компонентами, а также минимальная трудоёмкость работы в целом.

Современные углепластики, как и любые композитные материалы, характеризуются большой прочностью и малым весом. Укрепляющие элементы из углеволокна прекрасно справляются со значительными механическими нагрузками.

Они выпускаются в разных модификациях — в виде лент, ткани, нитей, пластин или листов.

Армирование балки композитами осуществляется путём наклеивания на неё углеволокна в несколько слоёв.

Прикрепляемые слои углепластика прикладываются к поверхности балки друг над другом и по всей её длине. Края наклеенных полос нужно перекрыть поперечными слоями.

Наклеивание армирующих компонентов производится до тех пор, пока усиленная балка не станет достаточно жёсткой для того, чтобы противостоять нагрузкам.

Монтаж осуществляется с применением эпоксидного клея. После застывания слой по прочностным характеристикам иногда не уступает металлу.

Что делать, если укрепление балок невозможно

Если балки перекрытий не повреждены, однако с трудом выдерживают нагрузку и прогибаются, а их укрепление проблематично или нецелесообразно, нужно рассмотреть вариант обустройства дополнительных балок или поставить подпорки под уже существующие. В этом случае несущая способность конструкций будет усилена перераспределением нагрузки на дополнительные балки или стойки. Последние, естественно, будут передавать нагрузку на перекрытия нижнего помещения.

Новые балки-дублёры точно так же, как и существующие, закрепляются в гнезде, обустроенном в несущей стене.

Установка же стоек — хоть и более простая задача, однако она зачастую сопряжена с дополнительным нежелательным эффектом — такие опоры могут загромождать пространство и мешать беспрепятственному проходу по помещению.

Важна и визуальная составляющая — опоры желательно декорировать для того, чтобы они гармонично вписались в дизайн помещения.

Итак, мы рассмотрели несколько основных, наиболее распространённых способов укрепления балок.

Выбор конкретного метода зависит как от степени износа конструкций и нагрузки на них, так и от умений строителя, наличия необходимого инструментария, финансовых возможностей и свободного времени мастера. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/178395-kak-usilit-derevyannye-balki-perekrytiya

Металлические балки перекрытия

Кроме того, металлические балки могут быть любой длины и даже не из цельного металлопроката, а сваренными из отдельных кусков.

И хотя такое соединение следует выполнять согласно отдельному расчету, но тем не менее это позволяет минимизировать отходы при устройстве перекрытия, а значит и сэкономить.

И еще одна очень важная особенность металлических балок перекрытия — такие балки могут использоваться для устройства перекрытия сразу над двумя, тремя и больше помещениями. Т.е.

металлическая балка может быть и двухпролетной и трехпролетной. И хотя в малоэтажном частном строительстве такое случается не часто, тем не менее подобный вариант мы тоже рассмотрим.

Начнем с более простого — упрощенного расчета металлической балки перекрытия однопролетной с шарнирными опорами из цельного металлопроката. Как произвести наиболее полный расчет согласно действующих нормативных документов, рассказывается отдельно.

Дано:

Планируется деревянное перекрытие по металлическим балкам. Шаг балок (расстояние между центрами тяжести поперечных сечений балок) — 1 метр. Расстояние между стенами в свету l = 5.

4 метра — это пролет балки.

Нагрузка на балку — это собственный вес балки, который мы пока не знаем, вес конструкции перекрытия по металлическим балкам и все остальные временные нагрузки (мебель, оборудование, люди и т.п.).

Если перекрытие будет не очень тяжелым, например, черновой пол из досок по лагам, выравнивающий листовой материал из продуктов обработки древесины (фанера, ДСП, ОСП и др.

), а сверху плитка ПВХ, линолеум или ковролин, кроме того тяжелых перегородок по перекрытию из кирпича или шлакоблока также не планируется, то при расчетах балки можно использовать проверенную временем величину плоской равномерно распределенной нагрузки — 400 кг/м2. Т.е. при шаге балок 1 м линейная равномерно распределенная нагрузка на балку составит:

q = 400·1 = 400 кг/м.

Примечание: при шаге (расстоянии между осями) балок 0.5 м линейная равномерно распределенная нагрузка составила бы q = 400·0.5 = 200 кг/м.

Требуется:

Подобрать сечение металлических балок.

Решение:

1. Расчет на прочность (по первой группе предельных состояний).

1.1 Максимальный изгибающий момент для бесконсольной балки на шарнирных опорах, , на которую действует равномерно распределенная нагрузка, будет посредине балки:

Мmax = ql2/8 = 400·5.42/8 = 1458 кгм или 145800 кгсм

1.2 Требуемый момент сопротивления:

Wтреб = Мmax / Ry = 145800/2100 = 69.43 см3

где Ry — расчетное сопротивление стали. Ry = 2100 кгс/ см2 (210 МПа)

Примечание: Вообще-то расчетное сопротивление стали следует узнавать у производителя того самого металлопроката, который вы собираетесь использовать.

1.3. Если в качестве балкок перекрытия будут использоваться двутавры, то согласно сортаменту нашим условиям удовлетворяет двутавр №14 с моментом сопротивления Wz = 81.7 см3.

Примечание: При определении момента сопротивления, как и момента инерции, важно не спутать оси координат, относительно которых данные геометрические характеристики определяются. В сортаментах эти оси могут называться по-разному.

У меня ось, относительно которой в поперечном сечении возникают нормальные сжимающие и растягивающие напряжения обозначена как z, в сортаментах эта ось может быть обозначена как х.

Но важно не название, а принцип, когда мы определяли максимальный изгибающий момент, действующий на поперечное сечение балки, то длина балки l измерялась по оси х, высота балки по оси у, а ширина балки по оси z (хотя я обо всем этом не рассказывал, чтобы не погрязнуть в деталях). Таким образом, какой сортамент Вы бы не взяли, и как ни называлась бы ось, главное, чтобы по этой оси определялась ширина балки. Почему это так важно, рассказывается отдельно.

2. Определение прогиба (расчет по второй группе предельных состояний).

Для однопролетной балки на шарнирных опорах, на которую действует равномерно распределенная нагрузка, максимальный прогиб будет посредине балки и составит:

fmax = 5ql4/(384EIz) = 5·4·5404/(384·2·106·572) = 3.87 см

где q — нагрузка выраженная в кг/см;

l — длина пролета в см;

E — модуль упругости, для стали Е = 2·105 МПа или 2·106 кг/см2

Iz — момент инерции согласно сортаменту для выбранного швеллера.

По требованиям СНиПа 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» максимальная величина прогиба для балок перекрытия, открытого для обзора, не должна превышать 1/200 пролета (при l = 6 м), т.е.

в нашем случае прогиб должен быть не более 540/200 = 2.7 см.

Это требование не выполнено, поэтому мы, преобразовав формулу прогиба, можем определить требуемый момент инерции поперечного сечения:

Iz = 5ql4/(384Ef) = 5·4·5404/(384·2·106·2.7) = 820.1 см4

Этому требованию удовлетворяет двутавр №16 с моментом инерции Iz = 873 см4.

Примечание: Если по каким либо причинам и такой прогиб кажется вам чрезмерным, то вы можете подобрать сечение, исходя из своих соображений о допустимой величине прогиба.

Так как принятое нами перекрытие является достаточно легким, его следует проверить дополнительно на физиологический прогиб, т.е.

на прогиб, который будет возникать при ходьбе по минимально загруженному перекрытию.

В этом случае максимально допустимая величина прогиба составит:

fф = g(p + p1 + q)/(30n2(bp + p1 + q))

где g — ускорение свободного падения g = 9.81 м/с2;

р — значение нормативной нагрузки от людей, которые возбуждают колебания перекрытия. р = 25 кг/м2 — при расчете перекрытий в квартирах и домах;

р1 — значение пониженной нормативной нагрузки на перекрытие, принимается равным р1 = 150·0.35 = 52.5 кг/см2 для перекрытий в жилых зданиях;

q — значение нормативной нагрузки от веса рассчитываемого элемента, в данном случае металлической балки перекрытия и опирающихся на него элементов пола (лаги, половая доска, и др.).

В данном случае нагрузка от веса металлической балки согласно все тому же сортаменту составит qб = 15.

9 кг/м2, нагрузка от плитки ПВХ и фанеры толщиной 1см qп = 6 кг/м2 (при объемном весе фанеры около 550 кг/м3), нагрузка от досок толщиной 2.7 см qд = 500·0.027 = 13.

5 кг/м2, нагрузка от лаг сечением 5х10 см, уложенных с шагом 50 см qл = 2·500·0.05·0.1 = 5 кг/м2 , тогда q = 15.9 +6 + 13.5 + 5 = 40.4 кг/м2;

Примечание: вообще-то нагрузку от лаг более правильно рассматривать не как равномерно распределенную, а как несколько сосредоточенных, но так как лаг у нас будет больше 10, то такое уточнение будет не очень актуальным и потому мы будем рассматривать нагрузку от лаг, как равномерно распределенную даже без использования соответствующего коэффициента перехода.

n – частота приложения нагрузки при ходьбе человека, как правило принимается n = 1.5 Гц (1/с);

b – коэффициент, равный 125√Q/(αpal)

где Q — нагрузка от человека, принимаемая равной 80 кг (во всяком случае так рекомендуют СП, хотя сейчас более актуальной может быть нагрузка и 100 кг);

α — коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки; для элементов конструкций, рассчитываемых как балки, принимается равным 1,0;

а – шаг балок (лаг, ригелей), ширина рассчитываемых плит (настилов), в нашем случае а = 1 м;

l – расчетный пролет элемента конструкции, l = 5.4 м.

В итоге значение коэффициента b составит

b = 125√80/(1·25·1·5.4) = 96.225

тогда

fф = 9.81(25 + 52.5 + 40.4)/(30·1.52(96.225·25 + 52.5 + 40.4)) = 0.00686 м или 0.686 см

Теперь осталось определить, каким будет прогиб при динамической нагрузке, возникающей при ходьбе по перекрытию:

fд = 2Ql3/48EI = 2·80·5403/48·2·106·873 = 0.3 см

Как видим, прогиб от динамической нагрузки, создаваемой человеком, значительно меньше предельно допустимого нормами.

Однако, если вы собираетесь по перекрытию не только спокойно ходить, но еще бегать, прыгать, ронять штанги и другие тяжелые предметы, то это следует учесть при расчете.

Пример расчета металлической двухпролетной балки перекрытия

Для наглядности рассмотрим металлическую балку, перекрывающую два равных по длине пролета l = 5.4 м при той же нагрузке.

Максимальный изгибающий момент для такой балки будет возникать на средней опоре и составит все те же 145800 кгсм.

А вот максимальный прогиб для такой балки будет меньше и составит:

fmax = ql4/(185EIz) = 4·5404/(185·2·106·572) = 1.61 см

Это означает, что двухпролетную металлическую балку мы можем делать из двутавра №14, который не подошел нам при расчете однопролетной балки по второй группе предельных состояний.

Конечно же длины пролетов у двухпролетных балок далеко не всегда бывают одинаковыми и в таких случаях для определения максимальных моментов и прогибов можно воспользоваться соответствующими уравнениями.

Источник: http://DoctorLom.com/item453.html

Металлическое перекрытие между этажами швеллером

Если Вы хотите построить себе небольшой коттедж или двухэтажный дом, то Вам придется столкнуться с проблемой выбора междуэтажного перекрытия. Прочитав эту статью, Вы узнаете о том, какие они бывают, а также о преимуществах, недостатках и особенностях каждого вида перекрытий.

Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией.

Согласитесь, неприятно, когда на первом этаже будет слышен каждый шаг, который делается на втором этаже.

Также междуэтажные перекрытия добавляют крепости всей конструкции и забирают на себя часть нагрузок на деформацию.

Все перекрытия делятся на межэтажные, чердачные, подвальные и цокольные.

Каким требованиям должны отвечать перекрытия между этажами?

Основные требования:

Высокая прочность конструкции, то есть обладание несущей способностью. Этот параметр должен быть рассчитан еще во время проектирования.

Значительная жесткость перекрытия. Прогибы и сподвижки, даже минимальные, могут привести к разрушению всего дома. Допустимая величина прогиба для межэтажных перекрытий не должна превышать 1 к 250, а для чердачных – 1/200.

Перекрытие должно быть максимально легким, тонким. Оно не должно создавать чрезмерной нагрузки на стены.

Междуэтажное перекрытие должно стать барьером для огня, то есть обладать высокой огнестойкостью. Эта характеристика регулируется нормами противопожарной безопасности.

Высокие теплоизоляционные свойства. Не всегда перекрытия разделяют жилые комнаты, но могут отгораживать помещения, где существует значительная разница температуры.

Хорошая звукоизоляция. Этот параметр крайне важный, и нужно не забывать, что в этом параметре нуждаются не только стены здания, но и междуэтажные перекрытия.

Все требования являются обязательными, и подходят для любого вида перекрытий. Иногда к межэтажным перекрытиям предъявляют дополнительные требования, например, водонепроницаемость, или газонепроницаемость, или особый внешний вид.

Виды междуэтажных перекрытий

По конструкции перекрытия делятся на:

балочные – они состоят из несущих балок и заполнителя;
безбалочные – изготавливаются из однородных элементов, например, панелей или плит;

Балочные перекрытия

Последние могут быть:

из деревянных балок;
с металлическими балками;
с железобетонными балками.

В этом виде перекрытий основой являются балки, размещаемые равноудалено друг от друга. После установки балок, между ними закладываются элементы заполнения, которые играют роль ограждения.

Межэтажные перекрытия, изготовленные из деревянных балок

Этот вид перекрытий наиболее распространен в частном домостроении, в частности, при сооружении деревянных, каркасных и даже кирпичных зданий.

Применение:

деревянные балки используются в качестве междуэтажного перекрытия, если ширина пролета не более пяти метров;

в качестве чердачного перекрытия, если чердак не является жилым и пролет составляет менее шести метров.

Большинство балок изготавливается из сосны или лиственницы. На их верхней части выполняется настил, который может применяться в качестве чернового пола.

Достоинства перекрытий из деревянных балок:

быстрота монтажа – для возведения такой конструкции не нужно специальных приспособлений;
малый вес – такое перекрытие не создаст существенной нагрузки на стены дома;
экологичность – дерево не несет в себе каких-либо вредных веществ.

Недостатки:

слабая сопротивляемость огню – даже при хорошей обработке, дерево все равно загорится;
существует шанс загнивания балок или поражения их короедом;
такое перекрытие не сможет выдержать значительные нагрузки.

Перекрытия балочного типа состоят из балок, пола, наката и утеплителя.

Междуэтажные перекрытия, выполненные по металлическим балкам

Если их сравнивать с предыдущим типом, то они более надежные, долговечные и существенно тоньше деревянных.

Правда, перекрытия этого вида строят не так часто.

В качестве заполнителя используются легкобетонные вставки, деревянные накаты или щиты, либо же плиты из железобетона.

В качестве несущего элемента этого перекрытия используют двутавр, прокатный профиль, уголок или швеллер.

Преимущества перекрытий по металлическим балкам:

есть возможность перекрыть большой пролет (от 6 метров);
металлические балки не горят, не гниют, никакой жук им не страшен;
они очень долговечны.

Отрицательные стороны:

от влаги металл ржавеет;
металлические балки имеют низкие показатели звуко- и теплоизоляции;
огромный вес такого перекрытия – один квадратный метр может весить более 400 килограммов.

Чтобы металлические балки «звенели» не так сильно, их концы можно обернуть войлоком.

Перекрытия между этажами из железобетонных балок

Такие перекрытия возводят в том случае, если пролет составляет от 3 до 8 метров. Руками их не поднять, поэтому обязательно нужно использовать кран. Вес одной балки может достигать 400 килограммов.

Достоинства перекрытий этого вида:

можно перекрывать большие расстояния по сравнению с деревянными;
они имеют более высокие параметры тепло- и шумоизоляции, чем перекрытия по металлическим балкам.

Недостатки:

огромный вес и невозможность установки вручную, только с применением спецтехники.

Безбалочные междуэтажные перекрытия

Такие перекрытия лишены так называемого каркаса и создаются с помощью однородных элементов. Последние укладываются вплотную один к другому.

В качестве элементов применяются плиты или панели.

Они представляют собой монолитную плиту, которая является одновременно несущей и ограждающей конструкцией.

Виды безбалочных перекрытий:

сборные;
монолитные;
сборно-монолитные.

Перекрытия сборного типа

Этот вид перекрытий наибольшую популярность приобрел при возведении кирпичных сооружений. Для строительства перекрытия этого типа применяют два вида панелей:

сплошные – изготавливаются из легких бетонов;
многопустотные – в них проделываются отверстия, которые выступают как «ребра жесткости».

Положительные качества сборных перекрытий:

они более долговечны, чем деревянные, а также не подвержены гниению, коррозии, не боятся различных бактерий;
отличная прочность – они способны выдерживать значительную нагрузку, вплоть до 200 кг/м2.

Отрицательные стороны:

так как они имеют значительный вес, при их монтаже не обойтись без спецтехники;
плиты изготавливаются обычно только со стандартными размерами, поэтому могут не подойти.

Построить перекрытие такого типа – довольно дорогое удовольствие, но вы заплатите за качество и долговечность.

Железобетонное монолитное перекрытие

В отличие от предыдущего типа, они могут быть любой формы и размеров.

Монолитное междуэтажное перекрытие – это цельная плита, имеющая толщину от 8 до 12 сантиметров, изготовленная из бетона М200.

Вес одного квадратного метра такой конструкции может достигать 500 килограммов.

Преимущества монолитных перекрытий:

высокое качество поверхности;
не нужно проводить дополнительные погрузочно-разгрузочные работы;
нет необходимости заделывать швы;
возможность заказать такое перекрытие, какое вы только можете нафантазировать.

Недостатки:

обязательное нужно устанавливать деревянную опалубку;
очень тяжелые, поэтому возрастает нагрузка на стены;
довольно высокая цена.

Сборно-монолитные перекрытия между этажей

Этот тип относится к современным разработкам. В нем межбалочное пространство заполняют пустотелыми блоками, а потом всю конструкцию заливают бетоном.

К положительным сторонам сборно-монолитных перекрытий относятся:

меньший вес, чем у железобетонных, поэтому можно обойтись без спецтехники;
хорошие теплоизолирующие характеристики;
возможность создания перекрытий сложной формы.

Отрицательные моменты:

нецелесообразность применения в малоэтажном строительстве, так как процесс возведения такой конструкции довольно трудоемкий.

Итог

Выбор перекрытия наибольшим образом зависит от размеров пролетов и материала, из которого строится дом.

Для легких деревянных и каркасных строений подойдут деревянные балочные перекрытия, а для тяжелых кирпичных лучше использовать перекрытия из металлических балок или железобетонные.

В любом случае на этом не стоит экономить и во время проектирования лучше посоветоваться со специалистом по поводу выбора перекрытия.

: Звукоизоляция перекрытий на примере деревянного дома

Разметка различных типов фундамента под дом

Обо всех особенностях и применении монтажной пены

Источник: http://www.klgd-stroy.ru/stroy/mezhetazhnye-perekrytiya.html

Расчет металлической балки перекрытия на прогиб и на жесткость

Металлические балки двутавровые

Кроме повсеместно ведущегося строительства многоэтажных зданий с большим числом квартир, широкое распространение получило сооружение частных домов, причем не только небольших одноэтажных, но и довольно крупных, с двумя и более этажами, иногда и с мансардой наверху или обитаемым чердаком.

Для таких домов уже не подходит каркасный метод; материалом часто служит, вместо дерева, кирпич или железобетон.

Возведение крупных частных домов должно вестись по всем правилам строительной науки, так как ошибки при проектировании или воплощении проекта могут привести к нежелательным последствиям.

Если строящийся дом представляет собой капитальное здание – из бетона, кирпича, шлакоблока, то для потолочных перекрытий, межэтажных и чердачных, целесообразно применить железобетонные плиты. Наиболее подходящий тип каркаса, способный выдержать вес таких перекрытий, – это каркас, элементом которого является металлическая балка двутаврового профиля.

Источник: http://beton-zavod-kotelniki.ru/metallicheskoe-perekrytie-mezhdu-etazhami-shvellerom/

Потолочные перекрытия в доме между этажами

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога Андрея Ноака! Не очень давно у меня был опыт строительства деревянного дома и я командовал изготовлением лестницы на второй этаж в собственном доме. Теперь же важная задача встала в постройке перекрытий между этажами. Да, наверно это самый важный момент, секретами которого я решил поделится и с вами.

Итак, сегодня я в деталях расскажу о том, как сделать деревянное перекрытие между этажами своими руками.

Данная конструкция состоит из несущих балок, межбалочного заполнения, пола, а также отделочного слоя потолка.

Для тепло- и звукоизоляции используется специальный настил — накат. Давайте рассмотрим каждый элемент конструкции отдельно.

Балки — основа перекрытия

Балками принято называть прямоугольные брусья — несущие элементы конструкции. Их сечение напрямую зависит от нагрузки, создаваемой самим перекрытием, а также от будущей мебели в комнате.

Всегда нужно рассчитывать на нагрузку с запасом минимум 30%. Чаще всего используются балки с высотой 140-240 мм, толщиной 50-160 мм и укладкой через 60, 80 или 100 см, в соответствии от сечения.

Опорные концы должны иметь длину не меньше 15 см. Для их укладки используется «маячковый» метод, когда сначала монтируются крайние, а затем промежуточные балки.

Как проверить правильность установки, спросите вы? Крайние балки проверяем ватерпасом или уровнем, а средние — шаблоном или рейкой. Для выравнивания используются разные просмоленные обрезки досок.

Настоятельно не рекомендуется подкладывать щепки, подтесывать концы чтобы выровнять конструкцию.

Брусья нужно укладывать на одинаковое расстояние и параллельно друг к другу. Их необходимо обработать антисептиком, и обернуть в несколько слоев рубероида.

В случаи если у вас кирпичные стены, края брусьев дополнительно обрабатываются битумом, что позволит повысить устойчивость к увлажнению и процессам гниения.

При установке в стенах и на концах балки появятся пространственные ниши вокруг крепления, их можно запенить или заделать утеплителем. Можно даже использовать цемент.

Если стена толще 2.5 кирпича, то на концах брусьев нужно оставить вентиляционные продушины, которые обеспечат защиту основы от конденсации влаги. На месте стыковок с внутренними стенами под балки кладут несколько слоев рубероида.

Каждая третья балка должна крепится к внешней стене при помощи анкеров с боков или снизу, при этом заделываться в кирпичную кладку.

Если у вас недостает бруса, то можно сколотить доски, так чтобы общее поперечное сечение не уменьшилось по сравнению с основной балкой.

Балки из обтесанных бревен

Вместо брусьев за основу можно взять обтесанные с нескольких сторон бревна (зачастую с 2 сторон), в народе такой матераил называют лафет, подробнее о нем можно прочесть в моей статье тут. Но для них существуют соответствующие требования:

Во-первых, нужно подобрать нужный диаметр;
Во-вторых, древесина должна сушится в помещении или под навесом до влажности не более 20%.

Большим «плюсом» такого решения является его дешевизна.

Чтобы усилить несущую способность перекрытия можно использовать перекрестную схему установки.

При таком строении перекрытие опирается по контуру на все стены здания и для конструкции берется меньше пиломатериалов, чем при обычном.

Для укрепления узлы пересечений стягиваются при помощи проволочных скруток или хомутов. Такая система используется очень редко, ведь легче сделать обыкновенное перекрытие и уменьшить шаг несущих балок

Перекрестное перекрытие между этажами. Крепление осуществляется специальными фиксаторами.

Стоит отметить, что перекрытия отличаются между собой утеплением. Чердачное утепляют, применяя нижний пароизоляционный слой, надподвальное — применяя верхний пароизоляционный слой, а между первым и вторым этажом можно положить звукоизоляционные материалы.

Следующий шаг — накат

Очень важным этапом в строительстве перекрытия является накат. Чтобы правильно его укрепить, к балкам прибиваются бруски (5×5 см).

Пластины нужно плотно подогнать между собой, а между отдельными досками не должны оставаться щели. Нижняя поверхность подшивки обязательно должна быть в одной плоскости с балками.

Доски (20-25 мм), крепятся гвоздями (под углом). При сооружении наката доски можно заменить на гипсошлаковые, фибролитовые и другие легкобетонные плиты. Дополнительно такие плиты повышают огнеустойчивость конструкции.

На уже прикрепленные доски (плиты) ложится слой толя или рубероида и заделывается утеплителем. Для этого можно использовать шлак, опилки или минеральную вату.

Вид утеплителя, а также его толщину нужно определять в соответствии с наружной температурой воздуха.

Делаем накат и застилаем доской 25*150.

Верх балок застилается слоем рубероида. Если балки имеют редкое расположение, то можно накладывать специальные лаги. Они не являются обязательным элементом и их наличие определяется мастером.

При сооружении перекрытий между комнатой и крышей, а также цокольных перекрытий некоторые элементы будут лишними.

Например, в чердачном можно обойтись без лаг и чистого пола, а в цокольном отсутствует подшивка.

Делая цокольное перекрытие можно по всему полу простелить шар рубероида, а в качестве засыпки использовать щебень или гравий.

Экономичное перекрытие

Такое перекрытие состоит из деревянных щитов, имеет одностороннюю или двухстороннюю обшивку, которая воспринимает нагрузки вместе с каркасом щитов. Обладает отличной несущей способностью в случаи прочного соединения обшивки с ребрами досок каркаса щита.

Для строительства такой конструкции можно использовать строительную фанеру или ДСП. Не рекомендуется использовать для подпор цементостружечные, столярные, гипсокартонные и гипсоволокнистые плиты, так как не способны нести нагрузку и значительно дороже ДСП.

Ограничиваем прогиб под нагрузкой

Перекрытие имеет свойство прогибаться, что можно ощутить даже при ходьбе. Чтобы избежать неприятных ощущений прогиб должен соответствовать 1/300. Например, если ширина пролета составляет 8 метров, то прогиб должен быть не больше, чем 2.5 см.

Очень важно учесть, что через перекрытие на всю конструкцию здания передаются различные нагрузки извне.

Чтобы компенсировать такие нагрузки рекомендуется упрочнить верхнюю обшивку.

Все соединения должны быть прочными, а дополнительные перегородки должны обязательно соединятся с перекрытием.

Противопожарная защита конструкции

Все применяемые материалы делятся на горючие и негорючие, что прописано в строительных нормах. В соответствии с этим перекрытия различают по возможности удерживать огонь на огнестойкие и полуогнестойкие.

Если конструкция сделана из цельной древесины или других древесных материалов, то рекомендуется перед сооружением обработать специальным огнестойким раствором. Гипсопсокартонные и гипсоволокнистые плиты являются негорючими и в дополнительной обработке не нуждаются.

Повышаем несущую способность перекрытия

При необходимости несущую способность балок можно повысить за счет крепления специальных накладок из толстых досок. Очень часто применяется способ, когда концы накладок, как и балки, лежат на опорах.

Вместо досок можно использовать стальные швеллеры. Такие накладки крепятся сбоку балки при помощи болтов, при этом можно укреплять только одну сторону бруса, но все таки надежнее укрепление обоих сторон.

Самый простой способ повышения несущей способности — укладка дополнительных балок. Но такой процесс более трудоемкий и дорогой. Дополнительные брусья перекрывают пролеты между основными балками.

Как можно заметить, в старых домах балки уложены с небольшим шагом и имеют достаточное сечение, что свидетельствует о качественной постройке.

Очень важно проверять состояние балок и перекрытия, а в случаи повреждения вредителями или влагой обязательно укреплять.

Если при длительном воздействии влаги повредились оголовки балок на опорах, то поврежденную часть нужно удалить, а оставшуюся — усилить и удлинить с помощью прочных толстых досок.

Элементами перекрытия являются чистый пол и подшивка, но они относятся к разделу отделочных работ и о них поговорим в другой раз.

по теме

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!

Источник: http://blogforbuilder.ru/potolochnye-perekrytiya-v-dome-mezhdu-etazhami.html