Как установить швеллер в стену

Обновлено: 04.05.2024

При строительстве жилых зданий и прочих сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, так как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное
γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Подбор сечения и проверка на жесткость швеллера

Проверка на прочность:

Проверка на жесткость, изгиб швеллера где относительный прогиб f/L должен быть менее 1/150 и определяется по выражению:

Условие жесткости обеспечивается. Следовательно, данный швеллер можно использовать для перекрытия по описанной схеме. Уменьшить номер швеллера можно, если хлысты укладывать с меньшим шагом.

При создании, расширении проемов различного характера – оконных, дверных, важно их качественное укрепление. Установка швеллера – самый популярный способ укрепления таких конструкций. Он широко используется для несущих сооружений из железобетона, кирпича. Как только стальной каркас устанавливается, вся нагрузка, которая до этого принималась удаленными частями перегородок, переходит на швеллер.

Подобное усиление положительно сказывается на строении: оно защищено от разрушения, образования трещин. Высота граней швеллера равна от 5 до 40 мм – это выражается цифрой на маркировке. Отличительной характеристикой изделия является п-образный формат. Металлоизделия имеют сопротивление на изгиб, сжатие, выдерживает значительные нагрузки строительных элементов. Они придают любой металлоконструкции дополнительную устойчивость, надежность. Изделия изготавливаются на производстве при ГОСТе 8240-89.

Как укрепляют проемы швеллерами?

Для создания металлического каркаса необходимы точные результаты замеров и аккуратно сделанный проём. Если эти условия выполнены успешно, то крепление швеллера происходит быстро, легко, комфортно – нет пыли, грязи, лишнего шума. Еще один бонус – межкомнатные перегородки остаются сохраненными. Приведем краткий пример работ по оформлению проема металлопрофилем:

перед вырезанием проема специалистами устанавливаются страховочные стойки, которые на период монтажу укрепят конструкцию и примут на себя нагрузку от нее;
проводится разметка границ будущего проема;
далее – демонтаж элементов стены;
после этого проем укрепляется стальной балкой.

Швеллерный элемент монтируется из стоек, расположенных вертикально. Они обрамляют края свободного пространства. К стенкам привариваются полосы из металла горизонтальным форматом. Конструкция крепится к перегородке при помощи болтов, анкеров. В некоторых случаях – химическими анкерами, которые представляют собой капсулы с клеем. Они вкладываются в просверленные отверстия.

Дальше ставятся анкерные болты, которые разбивают клеевую смесь, вызывая химическую реакцию. Введенная смесь твердеет, после чего анкеры закручиваются гайками. Такое соединение имеет высокие качества надежности, оно долговечно, отсутствует потребность в дальнейших ремонтных работах. Индивидуально для каждого проекта рассчитывается расстояние между крепежами. Расчеты производятся инженерами на основании технического заключения. Каждый этап работ подробно описывается в проектной документации.

Как организовывается проем в кирпичной стене?

Перед запуском работ происходит монтаж горизонтальной перемычки, состоящей из двух швеллеров. Это необходимо, чтобы кирпичная кладка оставалась в целостности. Штробление стены происходит над местом сконструированным проемов с обеих сторон. В получившиеся ниши вставляются П-образные металлопрофили.

Способы вставки:

Один из не самых лучших способов вмонтировать швеллер в стену — использование изделие с уклонными полками с нахлёстом проёма. Из-за образованного пустого пространства швеллер с течением времени начинает соскальзывать и конструкция теряет прочность. Как правило, такое решение используют не профессионалы или же в случаях, когда нет других материалов укрепить стену.
Более изощрённый способ монтирования швеллера У в поверхность — заподлицо. В этом случае конструкция прочно держится и не теряет своих качеств в процессе эксплуатации. Из-за силы трения и давления вероятность потери соединения приближена к нулю. Минус данной конструкции в том, что её очень сложно создать — для этого потребуются специальные инструменты и точный замер.
Один из самых распространённых методов усиления проёма — использование изделия с параллельными полками и монтаж внахлёст. Популярность такого способа обусловлена минимальными трудозатратами — стена не нуждается в ювелирной резке. Помимо этого, такое соединение имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить осыпание и трещины в проёме.
Наконец, самый крепкий и качественный из всех возможных вариантов монтажа — использование швеллера П с монтажом заподлицо. Данный способ эстетичен, его результаты впоследствии легко обрабатываются отделкой. Минус — дороговизна, так как нужно будет воспользоваться алмазной пилой.

Свободные пространства, получившиеся между металлом и кирпичом, затираются цементно-песчаным раствором.
Источник

При расширении существующих или устройстве новых проемов в несущих стенах, проект перепланировки квартиры может содержать различные способы металлоусиления. Здесь мы рассмотрим такой распространенный вариант, как усиление швеллером.

Швеллерное усиление в форме П-образной рамы или горизонтальной перемычки подходит для бетонных и кирпичных несущих стен.

Рама или перемычка из металлических профилей принимает на себя нагрузку, которая до этого приходилась на демонтированный участок стены, что позволяет сохранить несущую способность стены, не снижая ее. Таким образом, усиление дверного проема швеллером позволяет предотвратить растрескивание или даже обрушение стены.

Примеры усиления проемов в бетонных стенах

Пример усиления проемов в кирпичных стенах

Технология усиления швеллером

Для демонтажа проемов лучше применять метод алмазной резки, поскольку он проще и быстрее, а главное не повреждает стену, т.е. не приводит к образованию трещин, чего нельзя сказать об обычном перфораторе или болгарке. Ровные края проема после алмазной резки существенно ускоряют и упрощают работы по монтажу элементов усиления. Перед началом вырезания проема, необходимо подстраховаться и установить временные подпорки, которые разгрузят перекрытия. Также не следует забывать об обесточивании электросетей и переносе при необходимости электропроводки.

Самый простой и распространенный способ укрепления проемов в нашем случае - это П-образная швеллерная рама, которая монтируется по краям вырезанного проема и состоит из горизонтальной перемычки и вертикальных подпорок.

Вся конструкция крепится к стене при помощи химических анкерных болтов или ребристых кусков арматуры, а на полу она приваривается к опорным пяткам из толстых металлических пластин. Для установки такой конструкции могут использоваться два типа швеллеров и разные способы их монтажа на стену (об этом читайте ниже).

Поскольку зачеканивать раму из швеллеров после ее установки крайне затруднительно из за специфической конфигурации профиля, то она как правило монтируется на предварительно нанесенный слой цементного раствора. Для лучшей связки раствора со стеной на последней можно сделать насечки.

Любопытна технология крепежа швеллерного усиления с помощью химических анкеров. Для этого в просверленное отверстие вставляется касула с химическим клеевым составом, а затем устанавливается анкерный болт, который разбивает капсулу. Происходит реакция, и через 20 минут соединение затвердевает и болт затягивают гайкой. Такое соединение способно выдерживать огромные нагрузки, а главное, обеспечивает совместную работу материала стены и металла швеллера.

Если же в качестве анкерных стержней используется обычная арматура, то ее вставляют в заранее просверленные отверстия, заполненные цементно-полимерцементным раствором.

Шаг и взаимное расположение крепежных отверстий в стене определяются инженерными расчетами по проекту перепланировки и техническому заключению.

В углах металлоконструкции выполняется сварка ее вертикальных и горизонтальных элементов. Затем она покрывается специальной грунтовкой для защиты от коррозии.

Для усиления дверных проемов в кирпичных стенах может применяться т.н. комбинированное усиление, поскольку такие стены бывают намного толще бетонных. Как выглядит такое усиление? Как правило, это два швеллера, которые устанавливаются параллельно в качестве верхней перемычки и связываются стяжками через стену. Боковое обрамление такого проема выполняется из уголков. Все параллельные элементы такой рамы дополнительно стягивают поперечно приваренными пластинами.

При усилении проемов в кирпичной стене верхняя швеллерная перемычка устанавливается до начала резки проема, для чего стена штробится в нужных местах. При этом соответствующие пазы делаются несколько шире проема.

Вид стены, подготовленной к установке швеллера:

А вот швеллерная перемычка уже смонтирована (на картинке видно, что усиление комбинированное - сверху швеллер, а по бокам уголки, стянутые хомутами):

Еще примеры комбинированного усиления проемов (в кирпичной и бетонной стене):

Верхняя швеллерная перемычка без вертикальных подпорок часто применяется для усиления оконных проемов. Таким способом также укрепляют проемы на верхних этажах многоэтажек или в коттеджах – то есть там, где нет большой нагрузки. Длина профиля в этом случае подбирается так, чтобы он был шире проема и опирался на стену, будучи уложенным в пазы. Впрочем, иногда оконный проем усиливают и по контуру.

Виды швеллеров

Швеллер – это разновидность металлического профиля П-образного сечения (высотой 50—400 мм, с толщиной стенки 4—15 мм и шириной полок от 32 до 115 мм ). Стальные швеллера получают главным образом горячей прокаткой заготовки на сортовых станах, а также холодной или горячей прокаткой рулонной стали на профилегибочных станах. Швеллер предназначен для придания жесткости и устойчивости конструкции, в которой он применяется. Он хорошо работает на изгиб и воспринимает осевые нагрузки.

Швеллеры (ГОСТ 8240-89) делятся на:

швеллер с уклоном внутренних граней полок (ставится буква У).
швеллер с параллельными гранями полок (ставится буква П).

Способы монтажа швеллеров на стену

1. Накладка У-образного швеллера внахлест. Это самый простой и способ. Его недостаток состоит в том, что полки У-образного профиля скруглены и скошены, и при установке профиля, между швеллером и поверхностью стены образуется пустое пространство. Чтобы добиться как можно более плотного прилегания конструкции, зазор зачеканивается инъектированием, либо швеллер устанавливается на заранее нанесенный раствор.

2. Накладка У-образного швеллера заподлицо. Это более аккуратный способ монтажа швеллеров подобной формы, поскольку оштукатуривать стену после усиления проема будет проще: нет выступающих деталей. В этом случае перфоратором немного скашивают края стены, чтобы добиться более плотного соединения металла и бетона. Это весьма трудоемкая и не слишком распространенная процедура, поэтому чаще крепят, как в первом случае. К тому же, перфоратор - не слишком "филигранный" инструмент, и подобрать нужный угол наклона очень непросто.

3. Накладка П-образного швеллера на стену внахлест. Как и в первом случае, это очень простой способ, но требующий идеально ровной поверхности стены. При этом швеллер П-образной формы образует меньшие зазоры, чем У-образный.

4. Установка П-образного швеллера заподлицо. Также позволяет (аналогично п.2) легко оштукатурить стену после окончания работ по монтажу усиления проема. Боковые пазы для полок швеллера вырезаются алмазной пилой для получения ровной поверхности. Дорого, но красиво.

5. Как чаще всего укладывают швеллер на практике. Как мы уже отмечали, перфоратор не отличается ювелирной точностью, поэтому торец стены часто "подгогяется" под установку швеллера "на глаз". При этом рабочие часто халтурят и срубают края очень грубо - принцип показан на картинке. Промежуток между стеной и швеллером заполняется строительным мусором. При этом ни о каком заполнении полости раствором речь, конечно же, не идет.

Примечание: п ри установке швеллера внахлест он подбирается на размер-два больше стены, а при монтаже заподлицо - по размеру стены.

Форум Строим Дом > Строительство дома > Стены, перекрытия, фасады > Каким образом можно усилить балку перекрытия?

Просмотр полной версии : Каким образом можно усилить балку перекрытия?

Каким образом можно усилить балку перекрытия (швеллер №10) без ввода дополнительной опоры на проеме 4500 мм?
Описание: размеры по стенам 4700*6500мм, пояс опирания балок — монолитный бетон (армопояс H=300мм, B=200мм) с закладными уголками в месте опирания балки (балка приваривается к закладным), шаг установки балок 1000 мм.
Наличие: 3 балки — швеллер № 10, 2 балки — двутавр №10.

Ау, спецы есть тут? Мне хочеться узнать где у балки наибольшие напряжения возникают, чтоб усилить именно те участки

Сопромат давно не вспоминал, но думаю похоже на то что на рисунке. Для расчетов лучше обращаться к конструктору.

На такой пролёт при шаге 1м, нужен 16й двутавр или 18й швеллер +-:rolleyes:

Исходя из чего такие утверждения 16-й двутавр…?

Исходя из чего такие утверждения 16-й двутавр…?
Если это балки перекрытия, то для жилья только полезных нагрузок 150х1.2=180 кг/м2, добавте сюда собственный вес перекрытия, потолков, и полов, вот и получится около 400 — 500 кг/м2. При пролете 4,7м и шаге балок 1м, изгибающий момент в элементе 1.1т*м, при расчетном сопротивлении стали 2450 кг/см2, получаем момент сопротивления 45см3, а это уже 12 двутавр, это только по прочности, а метал надо подбирать по прогибам, вот и выходит 16 как минимум, если не хотите чтоб высота помещения в центре комнаты была на 5-10 см меньше чем у стены, хотя и в этом есть свои плюсы, воду разлитую на втором этаже можно кружкой будет собрать на полу

Перекрытие собственно деревянное толщ. 50 мм (оно же и потолок), более никакой дополнительной нагрузки кроме жилой в 180 кг небудет.
Возникла идея балки соеденить между собой по бокам чтоб нагрузка от одной передавалась частично на другую — поможет?

Если это балки перекрытия, то для жилья только полезных нагрузок 150х1.2=180 кг/м2, добавте сюда собственный вес перекрытия, потолков, и полов, вот и получится около 400 — 500 кг/м2. При пролете 4,7м и шаге балок 1м, изгибающий момент в элементе 1.1т*м, при расчетном сопротивлении стали 2450 кг/см2, получаем момент сопротивления 45см3, а это уже 12 двутавр, это только по прочности, а метал надо подбирать по прогибам, вот и выходит 16 как минимум, если не хотите чтоб высота помещения в центре комнаты была на 5-10 см меньше чем у стены, хотя и в этом есть свои плюсы, воду разлитую на втором этаже можно кружкой будет собрать на полу
При жесткой заделке с обоих сторон, 10 швеллер/двутавр несет 350 кг на м.п. Если на эти перекрытия уложен пол из досок то вполне нормально!
16-й швеллер несет тонну на м.п.

Фото или рисунки, где и как и из чего закладные сделаны?

Набросано от руки, но думаю понятно будет.

При жесткой заделке с обоих сторон, 10 швеллер/двутавр несет 350 кг на м.п. Если на эти перекрытия уложен пол из досок то вполне нормально!…
Так швеллер или балка?? Нормы трошки отличаются…
Незабудьте пожалуйста о коефициенте перегрузки (хотя бы 1,5).

…..16-й швеллер несет тонну на м.п.
Теоретическая жесткая заделка не предполагает «жесткого задела» металла на поясе 200Х200 мм. При Вашей нагрузке на пролет 4,5 метра ляжет 4,5 ТОННЫ, пусть даже распределенной нагрузки. Я ОЧЧЧень хочу посмотреть на эти останки (в случае испытаний отдельной балки). А не дай боже сосредоточенной??- ваще полная ж.па. Конечно в каркасе с шагом в 1м теоретически все должно работать в норме. Но с точки зрения практики (я не спец, но от него не далек), запас прочности на перегруз — маловат. Нормативная нагрузка на 1 квм в таких случаях берется 250 кг/квм+вес самого перекрытия в 10м сечении метала с конструктивом пола и шумейкой составит ок 30-40кг/квм=280,,290 кг/квм. Т.е. если брать минимальный запас по прочности с МАХ доспустимой нагрузкой в 290*1,5=435 кг, попадаем в 14 (балка)…16 (швел) сечение
Это ж перекрытие дома а не времянки/сарая
Кроме того 10е сечение не даст нормальной шумоизоляции.

ИМХО Больше не меньше, я за 14ю балку.

А если от опоры сбоку к швеллеру доварить еще отрезок швеллера около 500 мм с обеих коцов, чтобы уменьшить пролет тонкого сечения, тогда опасный пролет станет уже 3500 мм.

Так швеллер или балка?? Нормы трошки отличаются…

Практически одинаково. Ну до 10% максимум различия.
Использование швеллера экономически целесообразней чем двутавра (если переводить нагрузки на единицу веса балки).

Незабудьте пожалуйста о коефициенте перегрузки (хотя бы 1,5).

Вы имели в виду коэф. надежности?
Тут согласен с Вами, хотя везде принимают 1,2.

Теоретическая жесткая заделка не предполагает «жесткого задела» металла на поясе 200Х200 мм.
Изначально не было ясно что да как.
Для меня жесткая заделка — если к примеру, сверху на балках будет стоять стена второго этажа.

При Вашей нагрузке на пролет 4,5 метра ляжет 4,5 ТОННЫ, пусть даже распределенной нагрузки. Я ОЧЧЧень хочу посмотреть на эти останки (в случае испытаний отдельной балки). А не дай боже сосредоточенной??- ваще полная ж.па.
Такие цифры подтверждаются расчетами для жесткой заделки, при этом учтен Кнадежноси=1,2. Законы писали/доказывали не я и не Вы, но ими пользуются уже не один десяток лет.

Т.е. если брать минимальный запас по прочности с МАХ доспустимой нагрузкой в 290*1,5=435 кг
Еще раз скажу что при расчетах к=1.2.

Кроме того 10е сечение не даст нормальной шумоизоляции.

Думаю 10 см. мин ваты вполне достаточно для шумки.

А если от опоры сбоку к швеллеру доварить еще отрезок швеллера около 500 мм с обеих коцов, чтобы уменьшить пролет тонкого сечения, тогда опасный пролет станет уже 3500 мм.
Поставьте лучше с шагом, например, не 1 м, а 0,7-0,8 метра.

Вы имели в виду коэф. надежности?
Тут согласен с Вами, хотя везде принимают 1,2.
Не спорю. Есть одно НО: чем меньше сечение несущего элемента, тем больше тот самый К… На 20 балке К можно применять и 1,12. На 24 — К=1,1, А на 10м номере К=1,5 (не могу найти йенту умную книгу, так бы дал автора)

Поставьте лучше с шагом, например, не 1 м, а 0,7-0,8 метра.

+1 или вдвойне делать.

Я наверное так бы и сделал, шаг уменьшил, но вот уже закладные расставленые на шаг 1м и бетоном залиты. Швеллера предварительно кинул, пробовал становиться прогибаються, думаю всетаки обварить их между собой уголком или проф. трубой — понимаю что колхоз, но нет возможности купить хорошие балки. Так все-таки кто может эпюры привести для таких конструкций.

…Так все-таки кто может эпюры привести для таких конструкций.
Есть программулина, БАЛКА называется. Пошукайте в ИНете. Классная фишка, выдает эпюры на прогиб, момент иннерции, крутящий и т.д. Неплохой выбор по конструкциям опор.
К стати, можете поиграться и с нагрузками в различных вариантах. Сама проверяет удовлетворение сечения заданным нагрузкам в металле, дереве.
Удачи :beer:

Ксати именно этой прогой и пользовался она у меня давно есть, просто засомневался она пропустила 10-й швеллер, но хотелось еще и мнение людей выслушать

16-й швеллер несет тонну на м.п.
На каком пролете?
От куда такие суждения, вы не правильно ставите задачу, есть исходные данные: пролет, назначение помещений, конструкция пола, перекрытия и потолков.
Дальше все просто:
1)собираем нагрузки,
2) определяем усилия,
3) принимаем сечения.
А бросаться голыми цифрами каждый может, благо ответственности нико за эти тоны не несет.
Я наверное так бы и сделал, шаг уменьшил, но вот уже закладные расставленые на шаг 1м и бетоном залиты. Швеллера предварительно кинул, пробовал становиться прогибаються, думаю всетаки обварить их между собой уголком или проф. трубой — понимаю что колхоз, но нет возможности купить хорошие балки. Так все-таки кто может эпюры привести для таких конструкций.
Можно уменьшить шаг, не обязательно привязыватся к закладным, закрепите доп. балки анкерами. Но, главная проблема в металлоконструкциях- прогибы, по ним надо подбирать сечения, развязав их между собой полностью проблему не решить, прогибы в пролетных конструкциях убираются жесткостью сечения (определяющим фактором является его высота) может решить проблему поставив балку на балку с верху, что это даст кроме перерасхода материала- не скажу надо считать, проще купить нужные сечения и не выдумывать велосипед, а 10й швеллер еще пригодятся.
Эпюры усилий- это прочностная характеристика.
Не спорю. Есть одно НО: чем меньше сечение несущего элемента, тем больше тот самый К… На 20 балке К можно применять и 1,12. На 24 — К=1,1, А на 10м номере К=1,5 (не могу найти йенту умную книгу, так бы дал автора)
Не вводите людей в заблуждения, чем меньше сечение — тем меньше его жесткость, причем зависимость тут не прямая, и коэффициенты надежности по нагрузкам тут не причем, они зависят от используемых материалов, условий монтажа, класса ответственности здания, у вас алгоритм подбора не верный в корне, описал выше.
Для меня жесткая заделка — если к примеру, сверху на балках будет стоять стена второго этажа.
Думаю 10 см. мин ваты вполне достаточно для шумки.
Жесткая заделка на опорах не определяется нагрузкой в месте опирания- это условие передачи нагрузки, чтоб на опоре была жесткая заделка надо создать хотя-бы две точки передачи нагрузки, причем на дальней от пролета опоре будет усилие от балки направленное в верх, а в самой балке у стены будет присутствовать крутящий момент.
Еще есть такое явление как зыбкость (раскачивание конструкции или в народе называемое «резонанс»), очень характерно для маленьких сечений с малыми нагрузками.
Касаемо шумоизоляции лучше всего использовать в данном случае песок, или хотя-бы керамзит, звуковая волна убирается массой, утеплитель ее только ломает, + это поможет избежать раскачивания конструкции (ее зыбкости).
А если от опоры сбоку к швеллеру доварить еще отрезок швеллера около 500 мм с обеих коцов, чтобы уменьшить пролет тонкого сечения, тогда опасный пролет станет уже 3500 мм.
расчетный пролет можно уменьшить поставив доп. подпорки с низу под углом 45градусов, тогда опирание можно условно считать как жестко защемленное на опорах.
Есть программулина, БАЛКА называется.
Желательно еще много техничной литературы почитать чтоб корректно ей пользоваться. Можно легко напутать с размерностью величин, необходимыми требованиями к прогибам на разных пролетах, условиями опирания, шагом раскрепления элементов.
Хотя для общего развития ознакомится полезно будет, удачи)

Про зыбкость можно подробнее, это что то вроде вибрации при ударе по балкам или как?

Металлобаза Новосаратовка » Информация » Установка швеллера - как правильно установить на конструкциях?

Швеллер – вид фасонного проката, часто используемый для монтажа перекрытий. Перекрытие – нагружаемая конструкция, находящаяся внутри здания и разделяющая его на несколько уровней: этажи, мансарды, чердаки. Оно воспринимает нагрузки от элементов самого перекрытия, оборудования, мебели, людей с последующей их передачей на стены или колонны, что зависит от архитектуры здания.

Перекрытия бывают плитными и балочными. Второй вариант часто используется в малоэтажном частном строительстве, функцию балки может выполнять стальной швеллер.

Как правильно установить швеллер при устройстве перекрытия?

П-образный профиль применяется для создания цокольных, межэтажных и чердачных перекрытий. При установке швеллера учитывают следующие моменты:

швеллер устанавливают на полку, то есть поперечное сечение имеет вид буквы «С», а не «П». Это связано с тем, что момент сопротивления сечения в этом случае выше, чем при монтаже проката буквой «П»;
правильная установка швеллера в конструкциях подразумевает расположение букв «С» от середины перекрытия в противоположные стороны, так как центр тяжести этого профильного изделия располагается вне сечения его стенки. Положение центра тяжести зависит от модификации швеллера. Такая схема монтажа компенсирует касательные напряжения.

Способы закрепления швеллера при устройстве перекрытий

Межэтажная балка перекрытия – шарнирно-опертая, испытывает равномерно-распределенную нагрузку.
Козырек из двух швеллеров с железобетонным заполнителем – консольные балки с жесткой заделкой, нагружаются равномерно-распределенно.
Балка перекрытия, выпущенная за пределы стены, – шарнирно-опертая с равномерной нагрузкой.
Перемычка, предназначенная для опирания одной или двух балок перекрытия, – шарнирно-опертая с одной или двумя сосредоточенными нагрузками.
Козырек из двух профилей со стальным листом между ними и с установленной стеной – консольные балки с сосредоточенной нагрузкой.

От правильного выбора номера швеллера, шага между балками и способа закрепления во многом зависит надежность строительной конструкции.

Установка швеллера — как правильно установить на конструкциях?

Области применения

Использование горячекатаных стальных профилей на тех или иных объектах зависит от используемого металла при его изготовлении и от размеров. Чем больше номер изделия, тем более высокой прочностью оно обладает:

Швеллеры используют при строительстве

при изготовлении небольших объектов, например, павильонов торговли, используется горячекатаный стальной профиль 5П;
изделие с номером 8 используется как армирующий элемент при строительстве зданий;
с номером 12 уже может участвовать в монтаже несущих частей.

Несущие части в результате использования профиля становятся более лёгкими, и при этом способны выдерживать большие нагрузки. Металлопрокат специального назначения выпускается для автомобильной промышленности, вагоностроения. Его производят из легированной стали. Марки стали, из которых изготовлен металлопрокат, выбирают в зависимости от условий, в которых им придётся работать. При воздействии низких температур, например, на Севере, используют профиль из низколегированной стали, которая не становится хрупкой на морозе.

Как правильно установить швеллер при устройстве перекрытия?

швеллер устанавливают на полку, то есть поперечное сечение имеет вид буквы «С», а не «П». Это связано с тем, что момент сопротивления сечения в этом случае выше, чем при монтаже проката буквой «П»;
правильная установка швеллера в конструкциях подразумевает расположение букв «С» от середины перекрытия в противоположные стороны, так как центр тяжести этого профильного изделия располагается вне сечения его стенки. Положение центра тяжести зависит от модификации швеллера. Такая схема монтажа компенсирует касательные напряжения.

Способы закрепления швеллера при устройстве перекрытий

Межэтажная балка перекрытия – шарнирно-опертая, испытывает равномерно-распределенную нагрузку.
Козырек из двух швеллеров с железобетонным заполнителем – консольные балки с жесткой заделкой, нагружаются равномерно-распределенно.
Балка перекрытия, выпущенная за пределы стены, – шарнирно-опертая с равномерной нагрузкой.
Перемычка, предназначенная для опирания одной или двух балок перекрытия, – шарнирно-опертая с одной или двумя сосредоточенными нагрузками.
Козырек из двух профилей со стальным листом между ними и с установленной стеной – консольные балки с сосредоточенной нагрузкой.

Предварительные соображения

Калькулятор предусматривает расчёт балок для различных схем их крепления и нагрузки. Нагрузка балок может быть распределённой (“q” на схемах 3,4,5,9,15 и др.) или сосредоточенной (“P” на схемах 1,2,6,7,8 и др.)

Читать также: Гидродровокол с бензиновым двигателем

Крепление балок может быть: а)консольным с жесткой заделкой одного из концов (например, схемы 1,2,3 и другие); б)”заделка – заделка”, когда оба конца балки жестко защемлены (заделаны), схемы 6,7,8,9; в)”шарнир – шарнир”,(схемы 12,13,14,15 и другие),причём левый шарнир неподвижный а правый подвижный; г)”заделка – шарнир”,(схемы 9,10,11 др.)

Жесткая заделка балки предотвращает поворот балки и перемещение её в любом направлении. Неподвижный шарнир допускает только поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости. Подвижный шарнир допускает поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости и перемещение вдоль её собственной оси.

Эти перемещения весьма незначительны и являются следствием деформации балки под нагрузкой. Основным видом этой деформации является её прогиб, величина которого наряду с приложенной к балке нагрузкой зависит также от длины балки, размеров её поперечного сечения и физических характеристик материала, в данном случае от его модуля упругости (“E”). Модуль упругости углеродистой стали равен (2-2.1)10^5 MПа; легированной (2.1-2.2)10^5 MПа; поэтому в калькуляторе принято среднее значение 2.1*10^5 MПа, что составляет 2142000кг/см2.

Из размерных характеристик поперечного сечения балки для расчёта прогиба используется момент инерции сечения (“I”); величина прогиба зависит также от положения проверяемой точки балки относительно опор. Допустимая величина прогиба балок определяется их назначением и местом в строительных конструкциях и регламентируется соответствующим СНиП; в легких случаях она не должна превышать 1/120 – 1/250 длины балки.

ПОЭТОМУ НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ПРОВЕРЯТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА НА ДОПУСТИМОСТЬ.

При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.

Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.

Усиление швеллера на прогиб и изгиб

Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических — стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.

В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.

Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.

Усиление швеллера на кручение

Чтобы усилить швеллер на скручивание следует обеспечить установку симметричной конструкции методом сварки. Считается, что сварные швы в углах балки способны её ослабить, так как при нагреве металла она может продеформироваться, а накладной металл, особенно при локальной установке, принять на себя нагрузку. Поэтому нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.

Стандартным методом усиления считается приваривание второго швеллера параллельно установленному, чтобы получить в итоге двутавр или коробку. Оба варианта являются примерно одинаковыми по эффективности, но их реализация возможна только при полном доступе ко всей поверхности стального каркаса, в противном случае придётся разрушать часть отделки, а также устанавливать временные страховочные опоры.

Вторым способом увеличения устойчивости к кручению является выполнение бетонирования.

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л — легкую. Литеры С (например — 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

— один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.

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

Конструкции зданий и сооружений

Чем больше — тем лучше (он же сопротивляется

:-)). Швеллер гнется относительно этой оси. Image

Читайте также: