Ремонт перемычек над проемами в каменных стенах

Обновлено: 17.05.2024

Устройство перемычки над проемом в кирпичной кладке

Согласно требованиям действующих норм, при устройстве в существующей каменной стене нового проема шириной более 600 мм над ним должна быть установлена перемычка, тип и конструкция которой назначаются в рамках индивидуально разработанного проектного решения.

Самым распространенным способом усиления проемов в каменных стенах является устройство металлической перемычки, состоящих из двух прокатных швеллеров, которые устанавливаются над проемом (с двух сторон, в заранее подготовленные борозды) и соединяются между собой при помощи анкерных шпилек с затянутыми гайками на концах. Данный способ усиления реализуется по типовому конструктивному решению, принципиальные схемы которого приведены на Рис. 2, 3.

При разработке проекта усиления пробиваемого или расширяемого проемов значительная часть рабочего времени конструктора уходит на выполнение простых, но достаточно трудоемких расчетно-вычислительных операций, связанных с подбором оптимального сечения несущих металлических балок проектируемой перемычки (выполнение расчетов по I и II группам предельных состояний).

Представленные ниже таблицы позволяют значительно упростить и ускорить процесс конструирования металлических перемычек, а также минимизировать возможность появления ошибок, которых так сложно избежать при выполнении расчетов вручную.

Методика подбора перемычек по таблицам

Перед тем, как начать пользоваться приведенными ниже таблицами необходимо определить тип проектируемой перемычки в зависимости от характера ее статической работы и схемы нагружения. По данному классификационному признаку все перемычки, устраиваемые в каменных стенах, можно разделить на две большие группы: несущие и ненесущие.

Несущие перемычки воспринимают два вида эксплуатационных нагрузок: давление от веса кирпичной кладки, расположенной над усиляемым проемом, и нагрузку от междуэтажных перекрытий. Ненесущие перемычки воспринимают только вес вышележащей кладки стен. Чтобы определить к какому из двух типов относится проектируемая перемычка достаточно взглянуть на Рис.1.

Рис.1. Схемы несущей и ненесущей перемычек в кирпичных стенах

Таким образом, нагрузка на перемычки от перекрытий не учитывается, если они расположены выше квадрата кладки со стороной, равной пролету перемычки.

Подбор несущих элементов металлических перемычек (швеллеров) производится в соответствии со схемами, представленными на Рис.2-4, по двум известным параметрам: ширине проектируемого проема (B) и толщине стены.

Рис.2. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема менее 2 м

Рис.3. Схема устройства металлический перемычки при ширине проема более 2 м

Рис.4. Поперечный разрез 1-1 (к схемам на Рис.2,3)

Таблицы подбора металлических перемычек

(для увеличения изображения кликните по нему)

Таблица 1. Подбор перемычек для стен толщиной 250 мм

Таблица 2. Подбор перемычек для стен толщиной 380 мм

Таблица 3. Подбор перемычек для стен толщиной 510 мм

Таблица 4. Подбор перемычек для стен толщиной 640 мм

Металлические элементы перемычек (прокатные балки) рассчитаны на восприятие давления от вышележащих стен, величина которого эквивалентна весу столба кладки высотой, равной 1/3 пролета перемычки. Несущие перемычки, кроме того, рассчитаны еще и на равномерно-распределенную погонную нагрузку от перекрытий величиной q=4,4 т/пог.м. Для несущих перемычек, устраиваемых в стенах толщиной 250 мм (кладка в 1 кирпич), расчетная погонная нагрузка от перекрытий принята равной q=2,2 т/пог.м.

Для проемов шириной более 3 м и нагрузках, отличающихся от указанных выше, сечение элементов перемычек принимать по расчету.

Устройство перемычек в кирпичных стенах: полезная информация для начинающих строителей

Перемычкой называют конструктивный элемент стены, который позволяет не только перекрыть проём будущей двери или окна, но и будет нести определённые нагрузки. Как минимум, это вес кладки, возводимой над верхней границей проёма, но при опирании на стену плит перекрытия, нагрузки многократно усиливаются.

Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при самостоятельном возведении кладки.

Перемычки сборные из бетона

Так как перемычка из кирпича является довольно сложным с конструктивной точки зрения архитектурным элементом, правильно сделать её своими руками у новичка вряд ли сразу получится. Их устраивают только над проёмами, не превышающими двухметровую ширину, и на стенах, которые не несут нагрузок от перекрытий — ведь по прочности на изгиб они не могут составить конкуренцию перемычкам железобетонным. Поэтому в частном строительстве практически повсеместно, даже на нешироких проёмах, используют именно их.

Опирание перемычки на кирпичную кладку

В ассортименте большинства заводов ЖБИ, есть перемычки для кирпичных стен, изготавливаемые по стандарту 948, действующему с 1984 года. Данный ГОСТ регламентирует изготовление из тяжёлого бетона перемычек, специально предназначенных для зданий из кирпича – и не только жилых, но и любого другого назначения.

Их так же можно использовать для установки в проёмы стен, возводимых из камней природного и искусственного происхождения. К категории искусственных камней, относится, собственно, и сам кирпич — а ещё, всевозможные мелкоформатные блоки из зольного или автоклавного бетона.

Типы и параметры

Существует четыре типа перемычек для таких стен, и различаются они по форме и размерам. Для наглядности представим скомпонованную в виде таблицы информацию о том, как они выглядят, и в каких ситуациях применяются.

Максимальная ширина перемычек типа ПБ составляет 250 мм – а значит, их применяют только в тех случаях, когда толщина стен не превышает длину одного кирпича.

Обратите внимание! Брусковые и плитные перемычки взаимозаменяемы. Там, где, к примеру, нужна одна плита 2ПП17-5, размер которой составляет 380*140*1680 мм, можно использовать три бруска 2ПБ17-2. Они имеют такую же высоту и длину, отличается только ширина: 120 мм. Конечно, цена одного более крупного изделия ниже, чем суммарная стоимость трёх штук меньшего размера. Но ситуации бывают всякие – например: нет в наличии нужных перемычек плитного типа.

Нюансы устройства бетонных перемычек

Технология монтажа сборных ЖБ изделий предельно проста, а потому такие перемычки над окнами можно увидеть гораздо чаще, чем любые другие. Для их укладки в стене должен быть предусмотрен уступ шириной не менее 25 см с каждой стороны проёма. То есть, перемычка по длине всегда должна превышать его ширину на полметра.

Всё что нужно для монтажа, так это автокран, который поднимет бетонный брус или плиту, и опустит на опорную пяту в стене. На ней, как и при кладке кирпича, перед установкой перемычки расстилается раствор. Горизонтальность положения конструкции выверяется уровнем по нижней грани.

Иногда сборный вариант не получается подобрать по ширине проёма, а для стен в 2,5 кирпича, готовые бетонные перемычки и вовсе не выпускают. В таких случаях, над проёмами устанавливают опалубку, вяжут из арматуры каркас, и заливают перемычки монолитным способом. Как это выглядит, хорошо видно на представленном выше примере. Здесь показана обычная съёмная опалубка, но есть и другие варианты.

Лотковый керамзитобетонный блок для устройства перемычки

Например, для заливки монолитной перемычки можно использовать бетонные или керамические U-блоки, которые используют в качестве несъёмной опалубки. Они по всем параметрам соответствуют обычной перемычке, но имеют полость, в которой укладывается арматура и осуществляется заливка бетона.

Перемычки из металла

Иногда бывает гораздо проще и дешевле установить не железобетонную перемычку, а металлическую. Например, если это дверной проём, или окно небольшой ширины. Когда стены не толстые, или это просто кирпичная облицовка, одного или двух швеллеров, либо уголков с широкой полкой, бывает более чем достаточно.

Стальные перемычки в кирпичной кладке

Взять, допустим, каркасно-кирпичный дом, который мы видим на фото сверху. Здесь кладка не несёт нагрузок от веса здания — они приходятся на каркас, ячейки которого и заполняет кирпич.

Здесь железобетонная перемычка вообще ни к чему, а выкладывать их из кирпича в многоэтажном доме, точно никто не будет. Это занимает слишком много времени, и к тому же, требует привлечения каменщиков с более высокой квалификацией.

Перемычка из уголка в лицевой кладке

Достоинство перемычек из металлопроката заключается в том, что они имеют малый вес, стоимость, и всегда можно отрезать такую длину, какую надо. И ещё: перекрыть металлопрокатом проём можно в таких случаях, когда никакую другую перемычку установить невозможно. Например: в стене эксплуатирующегося здания вырезается новый, или расширяется старый проём.

Важно! Заострим ваше внимание на том, что металлические перемычки не устраивают в стенах, на которые опираются плитные перекрытия. Там должны быть только железобетонные конструкции. В остальном, перемычки в кирпичных стенах, изготовленные из металлопроката — это очень удобное и практичное решение.

Так как металл имеет свойство изгибаться под большой нагрузкой, а кладка, которая будет над простенком, весьма тяжёлая, для перемычек устраивают подпорки. Опорные стойки и убирают, когда раствор наберёт полную прочность, и кладка сама может нести собственный вес.

Подбор металлопроката под перемычки, в проектах осуществляется на основе расчёта, ну а частники, работающие «на глазок», должны помнить, что запас прочности никогда не помешает.

Бакушев Сергей Васильевич 1 , Зайцев Михаил Борисович 2 , Зернов Владимир Викторович 3 , Подшивалов Сергей Федорович 4
1 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, доктор технических наук, профессор кафедры «Механика»
2 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика»
3 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика»
4 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика»

Аннотация
Данная статья посвящена вопросам усиления ограждающих конструкций зданий и сооружений открытых только с одной стороны. Предлагаются варианты замены перемычек в кирпичных стенах таких зданий.

Bakulev Sergey Vasilievich 1 , Zaytsev Mihail Borisovich 2 , Zernov Vladimir Victorovich 3 , Podshivalov Sergey Fedorovich 4
1 Penza State University of Architecture and Construction, Doctor of Engineering Sciences, professor of department “Mechanics”
2 Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of department “Mechanics”
3 Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of department “Mechanics”
4 Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of department “Mechanics”

Abstract
This article is devoted to the strengthening of enclosing structures of buildings and structures open on one side only. Available options for the replacement of bridges in the brick walls of these buildings.

Вопросы усиления ограждающих конструкций зданий и сооружений, выполненных из кирпича, кирпичных блоков, камней и так далее, а также их элементов – перемычек над проёмами, простенков, узлов сопряжения стен с элементами покрытия, перекрытий и фундаментами, в настоящее время проработаны достаточно подробно; имеются надёжные рекомендации и инструкции [1, 2, 3, 4]. Однако все эти рекомендации касаются стен, открытых с двух сторон – и с наружной стороны, и с внутренней. Вместе с тем встречаются сооружения, в которых необходимо усилить (или заменить) пришедшие в негодность перемычки над проёмами, открытых только с одной стороны. Таковыми сооружениями являются, в частности, галереи подачи песка и щебня на растворо-бетонных узлах. Конструктивной особенностью перемычек над проёмами в таких сооружениях является то, что перемычка открыта для обзора только с двух сторон: снизу и с одной, как правило, внутренней стороны стены. К другой, внешней стороне стены примыкает, обычно, наклонный тоннель, потолок которого находится на одном уровне с низом перемычки, то есть совпадает с верхом проёма (рис. 1).

При замене или усилении перемычки использовать стандартный подход, заключающийся в установке выше перемычки с двух сторон стены стальных швеллеров в вырубленные в кирпичной стене борозды с последующим их соединением стяжными болтами, в данном случае является, очевидно, неприемлемым. Вместе с тем стену выше перемычки необходимо каким то образом поддержать, поскольку при замене перемычек необходимо не только обеспечить нужную прочность стены, но и не допустить деформации перекрытий, опирающихся на эту стену.
Предлагается два варианта замены перемычек в кирпичных стенах, открытых только с одной стороны.
В соответствии с первым вариантом, замена перемычки выполняется в следующей последовательности (рис. 2):

1. Над проёмом на расстоянии 500 мм от низа проёма устанавливается металлический уголок усиления из прокатного профиля №100×65 и закрепляется на стене анкерными двухраспорными болтами с гайками 20×500 мм (20 мм – внешний диаметр, 500 мм – длина болта). Длина уголка должна перекрывать проём не менее чем на 500 мм в каждую сторону. Оптимальное расстояние между анкерными двухраспорными болтами должно определяться расчётом.
2. Железобетонные плиты перекрытия (покрытия), расположенные над проёмом подпираются разгрузочными стойками, которые включаются в работу при помощи подклинивания металлическими пластинами-клиньями. Разгрузочные стойки по высоте крепятся к стене хомутами для обеспечения устойчивости положения.
3. При помощи перфоратора или фрезы («балгарки») осторожно убираются разрушенные элементы перемычки.
4. Образовавшиеся в стене отверстия очищаются от обломков кирпича, промываются водой и подготавливаются к установке новых элементов перемычки.
5. Устанавливаются в проектное положение новые элементы перемычки с использованием подпорных страховочных стоек.
6. Восстанавливается кирпичная кладка стен, при необходимости под новые элементы перемычек устанавливаются опорные железобетонные подушки.
7. Через 4 – 6 дней убираются разгрузочные стойки. При выборе первого варианта необходимым условием его успешной реализации является достаточная прочность и, главное, сплошность кирпичной стены над перемычкой. В противном случае уголок усиления с анкерными двухопорными болтами не будет выполнять в полной мере роль распорного элемента кирпичной стены над проёмом, что может привести к её обрушению после снятия дефектных элементов перемычки.

В соответствии со вторым вариантом, замена перемычки осуществляется следующим образом (рис. 3а, б). 1. Железобетонные плиты перекрытия (покрытия), расположенные над проёмом подпираются разгрузочными стойками, которые включаются в работу при помощи подклинивания металлическими пластинами-клиньями. Разгрузочные стойки по высоте крепятся к стене хомутами для обеспечения устойчивости положения.
2. Внутри проёма вплотную к боковым стенам устанавливаются опорные стойки под двумя внешними элементами перемычки (рис. 3а) и крепятся к стене хомутами для обеспечения устойчивости положения.
3. Для включения опорных стоек в совместную работу с перемычкой, их подклинивают пластинами-клиньями.
4. При помощи перфоратора или фрезы («болгарки») осторожно убирают разрушенные элементы перемычки, свободные от опорных стоек (внутренние элементы перемычки).
5. Образовавшиеся в стене отверстия очищаются от обломков кирпича, промываются водой и подготавливаются к установке новых внутренних элементов перемычки.
6. Устанавливают в проектное положение новые (внутренние) элементы перемычки с использованием подпорных стоек.
7. Восстанавливается кирпичная кладка стен, при необходимости под новые элементы перемычек устанавливаются опорные железобетонные подушки.
8. Через 4 – 6 дней опорные стойки внутри проёма переставляются под новые (внутренние) элементы перемычки, в двух местах по высоте крепятся к стене хомутами для обеспечения устойчивости положения, подклиниваются пластинами-клиньями для включения в совместную работу с перемычкой (рис. 3б).
9. Затем выполняются работы в соответствии с пунктами 5, 6, 7 и 8 для внешних элементов перемычки.
10. Через 4 – 6 дней опорные стойки внутри проёма, а также разгрузочные стойки под плиты перекрытия (покрытия) убираются.

Основным недостатком второго варианта является достаточно продолжительный срок выполнения работ.
Как следует из представленных выше описаний замены перемычек в «глухих» стенах, кирпичная стена выше перемычки не повреждается, то есть прочность стены не нарушается, а, следовательно, деформации перекрытий, опирающихся на эту стену, будут отсутствовать, поскольку, как указано в работе [4], «…Отвердевшая кладка при отсутствии в ней трещин нагрузку на перемычку практически не передаёт».
Перед началом производства работ по замене перемычек следует тщательно обследовать кирпичную стену вокруг проёма с дефектными элементами перемычки. Если в стене обнаруживаются трещины, пустоты, выкрашивание кирпича, выветривание и повреждение растворных швов, то необходимо, установив причину появления указанных повреждений и устранив их, провести затем мероприятия по устранению повреждений: трещины следует заделать, например инъекцией цементного или полимерраствора, либо, при необходимости, установить металлические шины; пустоты следует забить цементным раствором, дефектные кирпичи заменить новыми, повреждённый раствор следует удалить и заделать швы новым раствором.
Высоту перемычки определяют исходя из условий её прочности и жёсткости, руководствуясь при этом и конструктивными соображениями: высота перемычки принимается кратной рядам кирпичной кладки. При оценке прочности и жёсткости перемычки при отвердевшей кирпичной кладке максимальный изгибающий момент в одном элементе перемычки можно приблизительно определить как в шарнирно опёртой балке, нагруженной сосредоточенными силами, приложенными на расстоянии от опор, по формуле [4]:

Здесь толщина стены; расчётный пролёт перемычки, равный пролёту в свету, увеличенному на длину заделки перемычки в кладку; плотность кладки; ускорение силы тяжести; коэффициент надёжности по нагрузке.
Для обеспечения целостности кладки, расположенной выше перемычки, её максимальный прогиб не должен превышать 1/1000 пролёта, то есть момент инерции одного элемента перемычки должен удовлетворять условию[4]:

Здесь модуль упругости материала перемычки.
Кроме обеспечения целостности кладки над перемычкой, необходимо обеспечить целостность кладки и под концами перемычки. Для этого необходимо выполнить расчёт кладки на местное сжатие под опорными плоскостями перемычки от действия местной, а также местной и основной нагрузок [5].
Перемычка над проёмом должна воспринимать нагрузку от вышележащих перекрытий и свежеуложенной, неотвердевшей кладки. В этом случае за нагрузку от свежеуложенной кирпичной кладки принимают вес массива кладки высотой, равной одной трети перекрываемого пролёта в свету для кладки в летних условиях и целому пролёту для кладки в зимних условиях [5].
Оценим расстояние между анкерными духраспорными болтами с гайками для крепления металлического уголка усиления. Будем, в первом приближении, рассматривать массив кирпичной стены выше перемычки как сплошное однородное изотропное бесконечное невесомое упругое тело. В системе цилиндрических координат с осью , совпадающей с осью отверстия под анкерный болт, напряжения в произвольной точке массива, определяемой координатой , будут равны [6]:

Здесь нормальное напряжение на площадках, перпендикулярных к радиусу; нормальное напряжение на площадках, параллельных радиусу; касательное напряжение на площадках, перпендикулярных к радиусу; давление на цилиндрической поверхности отверстия под болт; радиус отверстия под болт; отношение радиуса отверстия под болт к радиусу внешней поверхности цилиндрического тела.
Для рассматриваемого случая можно считать, что . В связи с этим, формулы (3) для нормального и тангенциального напряжений получают вид:

Из соотношений (4) следует, что напряжения и достигают своих максимальных значений (по абсолютной величине) на цилиндрической поверхности отверстия под болт, то есть при .
Поскольку рассматривается упругое тело, то напряжения на площадках в точке, расположенной посередине между двух отверстий под болты, расстояние между которыми обозначим буквой , на основании принципа суперпозиции будут равны:

Подставляя соотношения (4) в формулы (5), получим:

Принимая рабочую гипотезу о том, что напряжения в точке посередине между отверстиями не должно превышать напряжений в точках на цилиндрической поверхности отверстия под болт, из формул (6) получаем:

Итак, расстояние между болтами должно удовлетворять условию (7). Для обеспечения безопасной работы кирпичного массива над перемычкой при его усилении металлическим уголком, следует расстояние между анкерными двухраспорными болтами, вычисленное по формуле (7), умножить на коэффициент безопасности, принимаемым равным не менее 2.
Оценим прочность кирпичной кладки на внутренней поверхности цилиндрической полости под болт, то есть при . Напряжениями на внутренней поверхности цилиндрической полости под болт от соседних болтов пренебрегаем. Воспользуемся теорией прочности Мора и, учитывая, что напряжения и являются главными напряжениями, получим:

Учитывая соотношения (4) из условия (8) найдём:

Здесь максимальное давление на внутренней поверхности цилиндрической полости под болт; расчётное сопротивление материала кирпичной кладки растяжению; расчётное сопротивление материала кирпичной кладки сжатию.
Итак, максимальное давление на стенку отверстия под болт должно удовлетворять условию (9). При выводе условия (9) введено предположение о равномерном распределении давления от лепестков анкерного болта на стенки отверстия.
Величина радиального перемещения [6] точек кирпичного массива за пределами отверстия под болт, с учётом всех введённых гипотез, будет равна:

Здесь модуль упругости материала кирпичной кладки; коэффициент поперечной деформации кладки.
Из формулы (10), с учётом неравенства (9), получаем значение максимального перемещения границы цилиндрической полости отверстия под болт:

Зная и величину раскрываемости лепестков двуханкерного болта за один оборот гайки, можно найти максимально допустимое число оборотов, на которое можно завернуть анкерный болт в кирпичную стену, не нарушая её прочности.
Представленные в статье результаты могут быть использованы при усилении и замене перемычек в кирпичных стенах, открытых лишь с одной стороны.

СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП., 2003. -26 с.
Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений / НИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1984. – 36 с.
Кушнирюк Ю.Г, и др. Справочник по технологии капитального ремонта жилых и общественных зданий /Ю.Г.Кушнирюк, А.Л.Морин, А.А.Чернышов. – К.: Будивэльнык, 1989. – 256 с.: ил.
Гроздов В.Т. Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий. – СПб, Издательский дом КХ – 1999. 72с., 33 рис., 2 табл.
СП 15.13330.2012.Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81 * / М.: ЦНИИСК им В.А.Кучеренко., 2013. – 81 с.
Пономарёв С.Д. и др. Расчёты на прочность в машиностроении. Том II: Некоторые задачи прикладной теории упругости. Расчёты за пределами упругости. Расчёты на ползучесть. /С.Д.Пономарёв, В.Л.Бидерман, К.К.Лихарев, В.М.Макушин, Н.Н.Малинин, В.И.Феодосьев. – М.: Машгиз, 1958. – 974 с.: ил.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Зачастую сама стена с такими проёмами сильно нагружена – она может разделять тяжесть перекрытий и соседних стен. И, соответственно, некоторая (порой довольно ощутимая) доля этих «перегрузок» выпадает на перемычки. Особенно в более хрупких по сравнениях с бетонными кирпичными строениями. Со временем они справляются с давлением всё хуже, и тогда по перемычкам начинают ползти трещины, либо кирпичная кладка начинает крошиться. Для хорошего хозяина это явные сигналы к ремонтным работам – по скорейшему усилению перемычек.

Укрепление перемычек при незначительных повреждениях

Если трещины едва заметны, то можно ограничиться «профилактическими работами». Снаружи перемычки рекомендуется как следует законопатить. Поверхность обильно смачивается обычной водой и, когда жидкость впитается, – заливается жидким раствором цемента. После того, как он схватится, паклю из трещин следует удалить.

Если фасад не отштукатурен, углубления рекомендуется заполнить раствором цемента и расшить швы, для оштукатуренных – заполнить эти «ниши» параллельно с восстановлением слоя штукатурки.

Усиление перемычек уголками

Для начала необходимо расчистить горизонтальный шов – его глубина должна составлять не менее 70 мм. При этом следует исключить даже малейшие зазоры между усиливающими фрагментами и перемычкой.

Далее рядом с торцами делаются отверстия, куда впоследствии будут установлены уголки. Их сваривают с торцами продольных элементов. Последние, в свою очередь, соединяют планками. При этом «прогоны» между ними не должны превышать толщину стены, но составлять не больше 500 мм.

В роли соединительных планок могут также выступать металлические сетки, соединённые в их нижней части сваркой.

Укрепление перемычек посредством стальных профилей

Этот способ – для наиболее «тяжёлых случаев», когда повреждения значительные и требуется перекрыть усиливающей конструкцией большую часть пролёта.

Для сооружения стальных накладок лучше всего подходит уголковый или же швеллерный профили. Надёжнее всего их скрепляют планки из полосовой стали.

Полученную усиливающую конструкцию крепят с разных сторон при помощи болтов.

Если усиление требуется перемычке наружной стены, то следует позаботиться о сбережении её теплозащитных качеств, поскольку в местах наибольшего разрушения могут образовываться так называемые мостики холода.

Чтобы этого не допустить, стальные профили необходимо завести на глубину, составляющую не меньше 250 мм с обеих сторон, и установить на предварительно собранный специальный настил.

Кирпичные стены легко приходят в негодность, поэтому проемы в них необходимо тщательно укреплять. Также необходимо следить, чтобы на стенах не было трещин.

При появлении любого дефекта, необходимо тут же производить укрепление. Для этого подойдут швеллера, металлические обоймы, уголки или железобетонные перемычки.

Но перед их монтажом лучше изучить информацию и понять, что подходит для конкретного случая. Как осуществляется усиление проема в кирпичной стене, расскажем далее в статье.

Когда может потребоваться?

При построении нового здания в проекте учитывается оптимальный способ укрепления проемов окон или арок. Но также бывают ситуации, когда укрепление необходимо в уже отстроенных зданиях.

Это может быть сделано при определенных случаях:

Перед заменой окон необходимо проверить, насколько крепкий проем и, если результат осмотра неудовлетворительный, то сделать укрепление прежде, чем демонтировать старое окно.
Если во время перепланировки будут делаться расширения отверстий или они пробиваются в других местах, то предварительно обязательно необходимо сделать усиление. Для этого нужно составить проект по проведению работ и проконсультироваться у мастеров, возможно ли в определенном участке пробивать стену и не ослабит ли это здание.
И крайний случай – это если станы здания деформировались от времени или механических повреждений. Нужно обязательно следить за состоянием дома и при появлении трещин, выпадении кирпичей или разрушении цементного слоя в кратчайшие сроки проводить ремонтные работы. Если делать это вовремя, то здание дольше сохранится в состоянии, пригодном для жилья.

Перед любой перепланировкой необходимо проконсультироваться со специалистом и узнать, нужно ли оформлять разрешение на проведение каких-либо видов работ. Иначе, если перепланировка нарушает прочность здания, она считается самовольной и может повлечь за собой административные проблемы или привести здание к аварийному состоянию.

Как правильно рассчитать?

Перед тем, как проводить работы по усилению проема, необходимо точно знать:

несущая стена или нет;
толщину стены;
наличие внутри труб или арматуры;
расположение электропроводки.

Только после получения этих данных можно начинать проводить расчеты по усилению.

Какие материалы применяются?

Технология укрепления проемов зависит от толщины стены и материала. В зависимости от этого, применяют швеллеры, стойки или уголки.

Швеллеры

Стальной швеллер распространен больше остальных вариантов. Лучше всего подойдут марки 10П, 12 П и 14П.

Для его монтажа хватит двух человек. При установке по необходимости конструкция стягивается резьбовыми стяжками.

Плюсы швеллера:

Минусы: при размере стены больше, чем 1м, необходимо применять резьбовые стяжки.

Металлическая обойма

Если ширина проема больше метра, то его также усиливают металлической обоймой. Ее также применяют для того, чтобы усилить разрушенные стены из кирпича. В нижней части устанавливаются пластины из металла, которые перераспределяют нагрузку.

Плюсы конструкции:

более крепкая конструкция;
правильно распределена нагрузка.

Уголки

Металлическим уголком можно усилить проем по всему контуру или установить его как перемычку. Он крепится анкерами внахлест по краям проема. Связующим элементом служит поперечная пластина, которая приваривается к уголкам.

В качестве опоры применяют металлические пятки, которые помогают распределить нагрузку верно. Толщина должна быть не менее 5 мм, а размеры полок не менее 6 см на 6 см.

Плюсы уголков:

Правильная нагрузка по всей площади.
Поперечная пластина крепко приваривается к уголкам.

Железобетонная перемычка

Железобетонную перемычку во время ремонта применяют реже всего, так как у нее слишком большой вес и нужна специальная техника для ее монтажа. Зачастую ее устанавливают сразу во время строительства новых зданий.

Плюсы:

крепкая конструкция;
перемычка удобна, если монтировать в стену нового здания.

Минусы:

большой вес;
нужна специальная техника.

Перед тем, как монтировать любую из конструкций – необходимо обработать ее составами, защищающими от коррозии.

Какие расходники и инструменты нужны?

Для укрепления стен пригодятся некоторые инструменты и материалы:

Инструменты:

Машинка с алмазным диском.
Перфоратор.
Сварочный аппарат.
Дрель и сверла.

Материалы:

болты и шпильки;
швеллеры, уголки или обойма из металла (зависит от толщины стены);
металлические пластины, которые предварительно необходимо разрезать по толщине стены;
бетонная смесь.

Все расходники закупаются в зависимости от проведенных расчетов.

Как усилить?

В доме укрепление стен проводится в дверном или оконном проеме, а также несущей стене. Для каждого случая есть свои схемы и методы монтажа металлической конструкции. У каждого из них свои нюансы, которые необходимо знать.

Дверной

Усиление дверного проема не сильно отличается от несущей стены, но здесь тоже есть свои нюансы:

сначала выполняется разметка проема — для ровных линий можно использовать рейку;
вместе с этим необходимо сделать разметку там, где будет перемычка – над проемом, концы перемычки должны опираться на края проема и заходить за них не больше, чем на 25 см;
первой необходимо установить перемычку – она перехватит нагрузку и та уйдет на опорные стены, монтировать ее необходимо так, чтобы она не выступала за плоскость стены, поэтому перед установкой нужно сделать канавы в стене (штробы) с обеих сторон;
в качестве перемычки желательно взять швеллер, номер которого задается проектом — он устанавливается в штробы и стягивается болтами между собой, снизу они скрепляются пластинами из металла сваркой;
пустота между кладкой и металлом заливается бетоном.

Оконный

Так как окна устанавливаются в несущие стены, то нагрузка на них будет больше. Поэтому для усиления оконных проемов используются усиленные конструкции:

Швеллерный профиль. В месте, где он будет крепиться необходимо сделать штробу, в которую плотно вставляется швеллер и закрепить его раствором из цемента и песка. Соединить профили между собой можно специальными шпильками, шайбами и гайками.
Также используются вертикальные опоры из двух швеллеров. Их чаще всего устанавливают в проемах, ширина которых больше 1,5м. Они привариваются к швеллерам, которые прикреплены к горизонтальным перемычкам.

Приваривать вертикальные швеллера нужно по всей длине, чтобы конструкция была более прочной.

В несущей стене

Делать проем в несущей стене опасно, поэтому перед этим необходимо посоветоваться со специалистами и получить все разрешения. В несущих стенах из кирпича усиление проемов делается с помощью швеллера.

Последовательность усиления:

Сначала с двух сторон стены на необходимой высоте нужно сделать отверстия для установки швеллера. Нижний уровень рассчитывается исходя из того, что перемычка должна проходить по нижней части крайнего кирпича. Если ее опора будет на неполном кирпиче, то при давлении он может расколоться или раскрошиться.
Далее швеллеры устанавливаются в горизонтальной плоскости и скрепляются шпильками.
Последним этапом идет штукатурка проема бетонным раствором.

После укрепления проема необходимо сделать декоративную отделку. Для этого необходимо смешать цемент и песок 3:1 соответственно и заштукатурить нужные места. После этого можно отделать гипсокартоном, наклеить обои или сделать любой другой косметический ремонт в этой части дома.

Возможные сложности и ошибки в процессе

При усилении проема в стенах можно допустить несколько ошибок:

Неправильный монтаж швеллера. Такое укрепление не всегда полностью прилегает к краям проема. И из-за пустот рама не берет на себя должную нагрузку. Это может вызвать обрушение кирпича или стены в целом.
Использование некачественного материала. Эта ошибка также может повлечь за собой обрушение стены или образование на ней дефектов. Необходимо изначально закупать качественные материалы, советуясь при этом с консультантами или специалистами. Часто приобретается швеллер или уголки тоньше, чем нужны и из-за этого конструкция может не выдержать нагрузки.

Последствия ошибок могут быть печальными, так как трещина в стене или вообще ее обрушение поведут за собой массу последствий и придется делать все заново. Нужно сразу брать качественные материалы и правильно устанавливать опору.

Цена работ за 1 погонный метр по РФ

В зависимости от типа стен и количеству используемых швеллеров цены по РФ варьируются от 4000 тыс. рублей до 11 000 тыс. рублей.

Двухрядовое усиление кирпичных стен	Количество швеллеров	Стоимость 1 п.м. (руб.)
	12	4000
	14	4500
	16	5500
	18	5800

Цены включают транспортные расходы по городу без стоимости парковки. За городом также прибавляются транспортные расходы.

Заключение

Усиление проема – трудоемкий процесс, требующий качественной подготовки и закупки хорошего материала. Важно правильно провести расчеты, чтобы монтаж прошел не зря. Также важно помнить, что при перепланировке несущих стен необходимо получить разрешение на эту работу.

Усиление оконных и дверных проемов, а также несущих стен отличается по разным нюансам, поэтому перед началом необходимо ознакомиться с каждым процессом отдельно.

Перемычка, устанавливаемая на технологических проемах стен из газобетона способствует равномерному распределению напряжения и в ходе строительства, и в процессе обслуживания дома.

Правильный выбор такой конструкции происходит на стадии проектирования, при этом учитывается толщина стен, габариты проема и исходный материал для усиления балки.

Что это такое?

Это строительные балки прямоугольного сечения с расположенной стальной арматурной конструкцией внутри, предварительно обработанной антикоррозийным раствором. Пространство между арматурным скелетом заполняется различными наполнителями.

Требования к газоблочным перемычкам:

cрок эксплуатации должен быть не меньше чем у стенового камня;
армирование должно обеспечить надежную эксплуатацию и не разрушатся в течение всего срока жизнеспособности дома;
иметь высокие прочностные характеристики, но при этом не оказывать дополнительной нагрузки на созданные стеновые конструкции и фундамент;
ячеистая структура газоблочной балки обязана быть идентичной структуре основных блоков, чтобы не создавать мостики холода, в результате чего потребуется дополнительно утеплять конструкцию.

Требования ГОСТ и СНиП

Поскольку балки на проемы в газобетонных стенах устанавливаются из разных материалов, имеется несколько нормативных документов, которые регламентируют их производственное качество и технологию монтажа.

Основные выпуски ГОСТ и СНиП для создания перемычек в стенах из газоблоков:

, изданный в 1981 году для каменных и армокаменных конструкциях и перемычек над стеновыми проемами. Более современные требования были изданы в 2012 году под No СП 15.13330. и ГОСТ 948, соответственно 2003 и 1984 годов издания, применяются для железобетонных балок, более новые нормы СП 63.13330, изданные в 2010 году. , выпуска 2007 года, нормирует выпуск газобетонных перемычек. , выпуск 2011 года, устанавливает требования к деревянным балкам.

Требованиями нормативной документации устанавливаются вид конструкции, размеры и маркировку балок, а также технологию производства и монтажа.

Так железобетонные конструкции подразделяются на несколько базовых типов ПП/ПБ/ПГ/ПФ, где первая «П» обозначает тип изделия — перемычку:

П — плитные с шириной свыше 250 мм.
Б — брусковые с шириной менее 250 мм.
Г — Г-образные балочного типа, специальный выступ для укладки плит перекрытия.
Ф — фасадные, устанавливаются в проемы с выступающей кладкой свыше 250 мм от общей линии стены.

Опирание на конструкции из газобетона

Это нормативное требование обеспечивает надежность стеновой конструкции и зависит от типа перемычки:

Армированный газобетон для несущей стены с наибольшим проемом 1, 75 м и шириной балки 250 мм — глубина опирания 250мм.
Железобетонные конструкции с опалубкой неразборного типа из U-блоков с максимальным объемом 300 см, глубина опирания — 250 мм.
Монолитные конструкции на несущих стенах, глубина опирания — 350 мм.

Какие существуют разновидности?

Как правило, застройщик приобретает готовые перемычки для стен, но можно их выполнять самостоятельно монолитными с применением арматурного каркаса. Наиболее часто в качестве готовых перемычек проемов в стенах из газоблоков применяются:

U-образные варианты;
балки прямоугольного сечения;
деревянные балки;
металлические прокатные профили (уголки).

U-образные балки дают возможность рассредоточить нагрузку от плит перекрытия. Это современные виды блоков, выпускаемых на специализированном оборудовании.

Сокращают сроки строительства стен.
Обеспечивают проектную прочность стеновых конструкций благодаря применению усиленного арматурного каркаса.
Способны сохранять тепловую энергию внутри дома.
Отсутствие трещин в процессе эксплуатации.
Облегченный вес перемычки, в связи с чем снижается нагрузка на стены и фундамент дома.

Газобетонные перемычки с прямоугольным сечением применяют в домах не выше 2-х этажей, они также выпускаются по расчетным типоразмерам окон и дверей и необходимой прочностью, в зависимости от габаритов стен.

Соответствие структуры балки показателям применяемых стеновых блоков.
Не требуется дополнительная теплозащита конструкции.
Незначительный вес и точность размеров.
Простота механической обработки.
Экологическая чистота.
Несложности установки.

Деревянные балки в газобетонных стеновых проемах применяются намного реже, при этом обязательным условием должно быть деревянное перекрытие и предварительная тщательная обработка древесины: высушенная и пропитанная антисептиком.

Малый вес.
Бюджетная цена.
Низкий коэффициент теплопередачи.
Простой монтаж.

У такой балки существуют и серьезные недостатки: склонность к гниению и повышенная деформация размеров, под воздействием природных факторов.

Металлические профили (уголки) обладают самыми высокими несущими характеристиками и ускоренным монтажом. Сечение металлопрофиля может быть различным. Большой пролет перекрывается двутавром с опиранием не менее 250 мм.

Невысокая цена.
Высокие прочностные характеристики.
Доступность в торговой сети.
Легкость монтирования.

Дополнительно. К недостаткам металлопрофиля можно отнести их повышенную коррозионную активность, необходимость выполнения монтажных пазов и дополнительное утепление конструкции.

Можно сделать вывод, что лучше всего подойдет металлический уголок (профиль) для создания перемычек в стенах из газобетонных блоков, но какие именно варианты выбирать — решать каждому застройщику придется самостоятельно на основании анализа преимуществ и недостатков, учета особенностей проекта здания.

Как рассчитать?

Расчет перемычек подразумевает определение их размеров, площади опирания, вида конструкционного материала и технологии установки.

Все эти данные получают в процессе выполнения проекта строительство дома при расчете стен и технологических проемов для окон и дверей.

При этом должна учитываться нагрузка от всех несущий конструкций, согласно требованиям СНиП. В процессе расчетов определяют высоту кладки, веса перекрытия и временные нагрузки на перекрытие над перемычкой и сравнивают ее с расчетными характеристиками.

Над окнами

Например, выбирая перемычку для оконного проема шириной 1,0 м в несущей газобетонной стене 380 мм выбирают конструкцию 800 кг/м.

Исходные данные:

ширина окна, 100 см;
толщина стенки, 380 мм;
Н дома,3.2 м;
Н техпроема, 2.0 м;
Н балки, 0.25 м;

Над дверью

Для дверного проема параметры перемычки рассчитывают по приложенной нагрузке, что объединяет в себя:

Вес балки, особенно для железобетона.
Вес стенки над проемом.
Нагрузка, от несущей стены, в результате отпирания балок перемычек и плит перекрытия.

При выборе типоразмера учитывают ширину балки, которая должна быть равной толщине перегородки, а высоту определяют по ее несущей способности. Для газоблоков линия залегания балки должна быть не ниже 250 мм.

Необходимая длина перемычки над проемом двери в 1 м, будет равна: 1+2×0,25=1.5, по альбомам готовых решений перемычек выбирают ближайший типоразмер изделия.

Что потребуется для установки?

Для установки перемычки над технологическими проемами в газобетонных стенах потребуется инструмент, который используется для кладки или демонтажа газобетонных конструкций:

ножовка специальная по газобетону;
измерительный инструмент;
борозда и каретка;
кельма и шпатель;
емкости для приготовления и переноски раствора и совка;
бетономешалка;
защитная одежда, перчатки, шлем и очки.

Для установки перемычки над проемом в стене из газобетонных блоков используют такие стройматериалы: монтажная пена, штукатурная смесь, арматура и арматурная конструкция, если балка готовится на месте монолитной, цемент и песок и клей для создания тонких швов.

Описание процесса монтажа своими руками

На практике установка стандартных перемычек для газобетонных стен не отличается между собой, если размеры их выбраны правильно с учетом габаритов стен и технологического проема.

Наиболее популярными у застройщиков в настоящее время являются образные армированные балки. Технология установки U-образных блоков над оконным или дверным проемом:

Устанавливают временные мощные подпорки во избежание прогибания U-изделия.
На подготовленный проем устанавливаться U-образная балка большей частью к внешней плоскости построенной коробки.
Швы в проемах в обязательном порядке проклеивают клеящим раствором.
Периодически контролируют горизонтальность укладки перемычек.
Углубление U-балки заполняют специально предназначенным бетонным раствором.
Бетонную поверхность выравнивают.
После того как бетон окончательно застынет, удаляют усиливающие подпорки.

Возможные сложности

Самые большие сложности у застройщика возникают, когда он принимает решение о самостоятельном изготовлении монолитных балок над длинными до 174 см технологическими проемами в газобетонных стенах. Например, армирующей конструкции потребует дополнительного утепление, а линия упора в ним должна быть не менее 250 см.

U-образные перемычки в несъемной опалубке допускается устанавливать при длине проема до 300 см и линией упора не менее 250 см, которые не нуждаются в утеплении, но имеют высокую цену и их сложно найти в торговой сети.

Важно! Стальная перемычка из металлопрофиля может быть предусмотрена для небольших технологических проемов, когда подобное допускается проектом. Учитывая высокую коррозионную активность металла, перед установкой, поверхность балки должна быть тщательно обработана антикоррозионной краской.

Последствия ошибок возведения и неправильного подбора

При том, что процесс установки перемычек над проемами в газобетонных стенах не является сложным, на практике довольно часто застройщики совершают ошибки:

при расчете балки не учтена площадь и высота дома;
не учтен вес межэтажного и мансардного этажа;
выбрана балка, типоразмер которой по нагрузке не отвечает общей нагрузке на нее;
при выполнении армирования своими руками, использованы стержни малого сечения или слабый раствор;
линия упора на практике оказывается ниже 250 см.

Неверно установленные и ослабленные перемычки, могут разрушиться под воздействием верхних рядов кладки и раздавить оконный пакет либо дверной блок. Этот процесс может произойти сразу, а может идти медленно, приводя к растрескиванию и постепенному разрушению конструкций дома.

Цены на работы по РФ

№	Виды работ	Размерность	Средняя стоимость, руб.
1	Монолитные работы	1 м 3	6000
2	Монтаж готовых перемычек технологических проемов	м.п.	400
3	Производство перемычек из металла и установка по месту	м.п.	1000
4	Производство газобетонных перемычек по месту	м.п.	1200

Заключение

Перемычка, устанавливаемая над технологическим проемом в газобетонной стене, используется для усиления перекрытий коробки. Используют их в стенах до 4-х этажей и не выше 17 м для несущих стен. Такие конструкции не ограничивается по высоте для любых ненесущих стен. Выбор модели перемычек выполняется в процессе разработки проекта домостроения.

Застройщик должен не только установить проектную модель балки перекрытия, но и выдержать технологию монтажа. В таком случае стены будут способны вынести все несущие нагрузки, а дом прослужит его хозяину много десятков лет.

Читайте также: