На главную домой советы по ремонту квартиры
Поиск по сайту
Список кабинетов || Что это за доктор? || Записаться на прием

Основное меню


Технологии выполнения работ


Диагностика и лечение


Инженерные сети и коммуникации


Элементы конструкции


Расчет конструкций


Помещения


Встраиваемая техника


Строительные и отделочные материалы


Дизайн




Расчет перемычки из металлических профилей для перегородок

Хорошо, когда при выполнении кладочных работ есть железобетонные перемычки. Инженеры-технологи уже поработали, заложили в перемычки арматуру нужного сечения и указали несущую способность перемычки в маркировке (последняя цифра перед буквой П, чтобы определить нагрузку на погонный метр в килограммах нужно эту цифру умножить на 100). А вот для людей собирающихся делать перемычку из металлических уголков, швеллеров или других прокатных профилей, такого удобства нет. Я тоже не сильно облегчу проблему подбора сечения так как вместо большой всеобъемлющей таблицы приведу

Пример упрощенного расчета металлической перемычки.

Для человека, знакомого с сопроматом, в таком расчете ничего сложного нет, но других понятия: изгибающий момент, распределенная нагрузка, расчетное сопротивление или момент сопротивления - могут напрягать. Ничего страшного в этом нет, просто представьте, что читаете аннотацию к новому лекарству. Как и в медицине, так и в строительной физике есть свои термины и понятия. Чтобы формулы не оставались абстрактными, произведен расчет сечения металлической перемычки для кирпичной перегородки, а результаты выделены коричневым цветом.

Расчет состоит из нескольких этапов. Сначала определяется нагрузка, действующая на перемычку. Зная нагрузку, можно определить максимальный изгибающий момент, действующий на поперечное сечение перемычки, а зная максимальный изгибающий момент, можно подобрать сечение перемычки.

1. Определение нагрузок на 1 погонный метр перемычки:

1.1 От веса кладки:

q1 = p х b х h,

где p в кг/м3 - плотность материала, из которого выкладывается перегородка, в том числе кладочного раствора и штукатурки. Плотность цементного раствора на обычном кварцевом песке - до 2200, что теоретически нужно учитывать при работе с пустотелым кирпичом, гипсовыми блоками и блоками из легких бетонов, но чтобы не заморачиваться с определением доли раствора в кладке, можно просто умножить плотность материала на 1.1 или принять максимальное из нижеприведенных.

Для справки:

  • Плотность полнотелого кирпича 1600 - 1900
  • Плотность пустотелого кирпича 1000 - 1450
  • Плотность блоков из пенобетона, газобетона, ячеистого бетона 300- 1600
  • Плотность гипсовых блоков 900 -1200

Например:

  • если стена или перегородка над перемычкой будет выкладываться из пустотелого кирпича, то можно принять значение p =1500
  • Для гипсовых блоков p =1200
  • Для блоков из легкого бетона - в зависимости от плотности бетона. Чтобы определить эту самую плотность, нужно взвесить 1 блок (или попытаться приблизительно определить вес блока, просто подняв его), а потом разделить вес на высоту, ширину и толщину блока. Например, если блок весит 20 кг и имеет размеры 0.3х0.6х0.1 м, то плотность блока будет 20/ (0.3х0.6х0.1) = 1111 кг/м3. Таким же образом можно определить и плотность кирпича.
  • Во всех остальных случаях (особенно в том случае, если Вы не знаете плотность материала и не можете определить его плотность) p =1900

b - толщина стены или перегородки в метрах, например для кирпичной перегородки в полкирпича следует принимать = 0.15 м, чтобы учесть слой штукатурки.

h - высота кладки над перемычкой, для кирпичной стены или перегородки с учетом кирпичей, которые будут укладываться на уголок, если перемычка будет из уголков.

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича нагрузка q1 = 1900 х 0.15 х 0.5 х 1 = 142.5 кг/м

Примечание: Здесь приводятся нагрузки именно для перегородок, при расчете перемычек для несущих стен нужно также учитывать нагрузку от плит или балок перекрытия. Такой расчет чуть более сложный и потому изложен отдельно.

1.2. От собственного веса металлической перемычки:

q2 = n х P,

где n - количество уголков, швеллеров или других профилей,

P - собственный вес 1 погонного метра уголка или швеллера, определяемый по сортаменту, тут есть небольшая закавыка, ибо как можно знать вес прокатного профиля, если его сечение только определяется, но как правило для металлических перемычек вес перемычки не превышает 1-2 % от веса стены или перегородки над перемычкой, а потому этот вес можно учесть поправочным коэффициентом 1.1, учитывающим все неучтенные моменты. Если Вы в чем-то сомневаетесь можно принять значение коэффициента равным 1.2 и даже 1.5

Итак погонная расчетная нагрузка на перемычку составляет:

q = 1.1 х Р

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича полная расчетная нагрузка q = 1,1 х 142.5 = 157 кг/м

2. Подбор сечения.

2.1. Максимальный изгибающий момент для балки лежащей на двух опорах, а в нашем случае перемычки, будет посредине балки:

Мmax = (q х l2) / 8

Примечание: если концы профилей будут опираться на простенки более чем на l/3, то балку можно рассматривать не как лежащую на двух опорах, а как защемленную с двух сторон, в этом случае максимальный изгибающий момент будет на опорах: Мmax = (q х l2) / 12

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича Мmax = (157 х 12)/ 8 = 19.6 кг.м

2.2 Требуемый момент сопротивления:

Wтреб = Мmax / Ry

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

Примечание: Вообще-то расчетное сопротивление зависит от класса прочности стали и может достигать значения 4400, но лучше принимать 2100, как наиболее распространенное.

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича Wтреб = (19.6 х 100)/ 2100 = 0.933 см3

2.3. Полученное значение нужно разделить на количество уголков, швеллеров или других профилей, которые будут использоваться при устройстве перемычки. По конструктивным соображениям лучше использовать несколько профилей, для кирпичных перегородок как минимум 2.

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича при использовании двух профилей Wтреб = 0.933/ 2 = 0.47 см3

2.4. Ну а теперь все просто, смотрим в сортамент, сначала выбираем тип профиля, а затем смотрим, чтобы значение было больше полученного при расчете.

Для проема шириной 1.0 м для кирпичной перегородки толщиной в полкирпича достаточно 2 равнополочных уголков 28 х 28 х 3 мм

(по сортаменту для таких уголков Wz = 0.58 см3), или 2 неравнополочных уголков 30 х 20 х 3 мм (по сортаменту для таких уголков Wz = 0.62 см3) и даже 1 неравнополочного уголка 50 х 32 х 4 (по сортаменту для таких уголков Wy = 1.05 см3 и тут нужно принимать именно по Wy, если уголок будет укладываться широкой стороной на кирпичи).

Ну а дальше все зависит от доступности такого профиля и удобства работы с ним, если в продаже таких профилей нет, или работать с ними неудобно, то принимается любой другой профиль с большим сечением.

Опирать металлические перемычки на стены следует не менее чем на 250 мм, а в сейсмоопасных районах не менее чем на 400-500 мм.

После подбора сечения по максимальному изгибающему моменту желательно рассчитать прогиб балки, для этого даже есть специальная формула:

f = (5 x q x l4) / (384 x E x Iz)

где q - нагрузка на перемычку определенная в п.1

l - ширина проема

E - модуль упругости, для стали Е = 2 х 105 МПа или 2 х 1010 кг/м2

Iz - момент инерции по сортаменту для выбранного профиля, умноженный на 10-8 для перевода в метры (для 2 профилей это значение логично умножается на 2)

Для перемычки из 2 уголков 28х28х3 мм над проемом 1.0 м в перегородке в полкирпича прогиб f = (5 x 157 x 14) / (384 x 2 x 1010 х 2 x 1.16 х 10-8) = 0.0088 м или 9 мм

Как видно из вышеприведенного расчета, из конструктивных соображений, чтобы потом было удобнее ставить дверь (да и опирать кирпич будет удобнее) лучше принять уголок 40х40х3 или любой другой большего сечения. Для сорокового уголка прогиб будет около 2.5 мм. Таким образом перемычка, подобранная по прогибу, будет иметь достаточно хороший запас по прочности и проверки на устойчивость не потребуется.

Если проводить более точный и соответственно более сложный расчет, то нагрузка на перемычку будет немного меньше и соответственно можно использовать профиля меньшего сечения. Если нужно сделать 2-3 перемычки, то с более сложным расчетом не стоит и возиться, экономия денег от этого будет небольшая, ну а если перемычек нужно сделать много, тогда посмотрите расчет металлической перемычки для несущих стен и перегородок.

Примечание: Астрологи, конечно, рулят. Милое дело - назвал дату рождения и через полчаса получаешь четкий план дальнейшей жизни с указателями на все повороты судьбы. Хироманты и прочие гадалки тоже задних не пасут. Действительно, человек - это очень просто, чтобы предсказать его поведение, не нужно изучать психологию, поведенческий анализ, анализировать причинно-следственные связи и прочую научную ерунду. К сожалению с расчетом строительных конструкций так не получается, поэтому чем более подробным и детальным будет описание проблемы в комментарии, тем более кратким и точным будет ответ.

P.S. Я прекрасно понимаю, что человеку, впервые столкнувшемуся с расчетом строительных конструкций, разобраться в тонкостях и особенностях вышеизложенного материала бывает не просто, но тратить тысячи или даже десятки тысяч рублей на услуги проектной организации вы все равно не хотите. Что ж, я готов помочь вам в расчете, но только после того, как вы поможете проекту (соответствующая форма размещена после комментариев). Больше подробностей смотрите в статье "Записаться на прием к доктору".

На главную домой

Категории:
Оценка пользователей: 48.8 (голосов: 1)
Переходов на сайт:29459
Комментарии:
12-03-2012: Екатерина

Добрый день! Вы не могли бы дать ссылку на вашем сайте на "расчет металлической перемычки для несущих стен"


12-03-2012: Доктор Лом

Давно собирался добавить, но все руки не доходили. Ссылка на расчет металлической перемычки для несущих стен в самом низу статьи.


19-03-2012: Хитрый

"Wтреб = Мmax / Ry"
"Wтреб = (19.6 х 100)/ 2100 = 0.933 см3"
Немного не понятно зачем на 100 помножили


19-03-2012: Доктор Лом

Для перевода метров в сантиметры.


26-03-2012: Николай

НЕ понятно, почему в формуле
f = (5 x q x l4) / (384 x E x Iz)
вместо Iz подставлен Wy


26-03-2012: Доктор Лом

Это просто опечатка (точнее результат невнимательного редактирования копированного форматированного текста), расчет производился по Iz, опечатку благодаря Вашей внимательности исправил. Значения не изменились.


30-03-2012: Екатерина

А у Вас случайно нет примера расчета стальной колонны


30-03-2012: Доктор Лом

Пока нет (не моя тематика, в том смысле, что при ремонте квартиры редко возникает необходимость в расчете стальной колонны). Тем не менее я подумаю над добавлением такого материала.


01-05-2012: Дмитрий

У меня есть вопрос: сделал фундамент, поверх фундамента монолитная ж.б. плита (В25) армированная с шагом 250х250мм арматурой А3 12мм. По периметру дома данная плита является консолью длиной 200мм. Да вот еще высота плиты 125мм. Вот я и думаю выдержит ли моя консоль - кирпичную кладку из облицовочного кирпича. Высота облицовки предполагается от 6м по сторонам дома и до 9м по фронтонам. Большая просьба ответить. А то не хочется чтоб вся моя конструкция .....сь.)) Спасибо.


01-05-2012: Доктор Лом

Видите ли, Дмитрий.
В Вашем случае несущая способность консолей зависит от высоты расположения арматуры. Дело в том, что бетон очень хорошо работает на сжатие и очень плохо на растяжение, поэтому в железобетонных конструкциях арматура закладывается в тех областях, которые подвергаются растяжению. Думаю, у Вас арматура заложена внизу плиты на высоте 2-5 см от низа. В этом случае наличие арматуры в плите никакой роли для консоли не играет, в консольных выступах на растяжение работает верхняя часть плиты, в отличие от основного массива плиты, опертого на фундамент.
Поэтому ответ мог бы быть однозначным: консоли не выдержат и разрушатся (хотя все равно нужен точный расчет, как-нибудь выложу такой), но тут на первое место выходит способ кладки.
Если Вы будете делать кладку облицовочным кирпичом отдельно от основной кладки, то консоли однозначно не выдержат, но:
1. Вы можете перераспределить нагрузку от лицевого кирпича (передать ее на фундамент), чаще делая перевязочные ряды (но тут опять же не знаю, из какого материала будут несущие стены). В этом случае значительная часть нагрузки от лицевой кладки перейдет на участок плиты, опертый на фундамент. Для большей надежности лучше вести кладку лицевым кирпичем не на краю консоли, а на расстоянии 75 мм от края. Хотя можно и не отступать, тут все зависит от общей ширины стены и опять же от прочностных характеристик кирпича. Также желательно через каждые 5-8 рядов использовать кладочную сетку. А если Вы отступите от края 100-125 мм, то вообще вся нагрузка передастся на фундамент, тогда и сетка не нужна.
2. Можно также сделать железобетонный пояс по контуру плиты и заложить в него арматуру согласно расчету или перед началом кладочных работ закрепить по контуру листовой металл толщиной 6-10 мм на общую ширину кладки.
Скорее всего, возможны и другие варианты, но без точного знания ситуации и возможностей, советовать пока больше ничего не буду.


01-05-2012: Дмитрий

А я может неправильно посчитал?
Кирпичная кладка в 9 м высоты на 1 пог м весит 1207 кг (549 кирпичей) что составляет 10 000 кг/кв м, а два взрослых здоровых мужика весят 250 кг и встали на точку площадью 10*10см, что составляет 25 000 кг/ квм и консоль не обломилась. Следовательно запас прочности в консоли больше чем в 2,5 раза??? (стены газобетон-построены уже, арматура в самой консоли в верхней части заложена)


02-05-2012: Доктор Лом

Что ж. Два мужика на консоли это правильно. Метод вполне научный, вот только выводы не совсем верные, но об этом чуть ниже.
Если арматура заложена в верхней части консоли, то это в корне меняет дело. Тут уже можно проверить требуемую площадь арматуры.
Плотность полнотелого кирпича около 1800 кг/м3. Ширина стандартного кирпича 125 мм, максимальная высота кладки - 9 м, при таких условиях нагрузка на консоль от кирпичной кладки будет составлять около 2025 кг на м/п (определять нагрузку на квадратный метр в данном случае не нужно, ведь Вы будете вести кладку в половину кирпича, насколько я понимаю). Если считать покирпично, то размер стандартного кирпича 250х125х65 мм, при кладке в полкирпича в одном квадратном метре кладки будет (1000/250)х(1000/77)=51.95=52 кирпича (здесь 250 - это длина кирпича, 77 - это высота кирпича 65 мм + кладочный раствор 12 мм), а при высоте кладки 9 м 52х9=467 кирпичей. При массе одного полнотелого кирпича (с учетом раствора) около 4.2 кг нагрузка на консоль будет составлять 1961 кг. При массе одного пустотелого кирпича (с раствором) около 2.6 кг нагрузка на консоль будет составлять 1214 кг
У вас получается нагрузка как для пустотелого кирпича, но при этом кирпичей в 9 метрах кладки больше. Возможно причина в том, что Вы будете облицовывать стены кирпичом не стандартных размеров или не кирпичом ,а фасадной плиткой, клинкером и т.п., но сейчас важно не это, с точным определением нагрузки, я думаю Вы и сами разберетесь.
Данная нагрузка будет распределенной, но для упрощения расчетов будем считать ее сосредоточенной (точечной). При такой нагрузке на консоль будет действовать изгибающий момент. Плечо изгибающего момента - это расстояние от края фундамента до центра тяжести кирпичной кладки. Если кладка будет вестись заподлицо с краем консоли, то плечо будет составлять 200 - 125/2 = 137.5 мм или 0.1375 м. При этом значение изгибающего момента будет составлять 2335х0.1375 = 278.4 кгм или 2784 Нм.
Теперь сам расчет, в формате комментария изложить его достаточно проблематично, поэтому приведу конечный результат, а подробности выложу в отдельной статье.

Итак, если арматура расположена в верхней части консоли на высоте около 12 см от низа плиты, то требуемое сечение арматуры 0.69 см2 на 1 м/п (При расчетах я опирался на указанные Вами класс бетона и арматуры). У вас шаг арматуры 250 мм и диаметр 12 мм, получается, что в одном погонном метре 4 стержня арматуры с общей площадью около 3.77 см2, т.е. запас более, чем в пять раз. Так что можете смело облицовывать стены (а вот если арматуры в верхней части консоли не было, а была только в нижней, то маскимальная нагрузка на такую консоль составляла бы около 700-900 кг на м/п).

Ну и вернемся на пару минут к мужикам, тут важно, в каком именно месте мужики опирались на плиту, от этого зависит плечо момента. Кроме того сводить сосредоточенную нагрузку от мужиков к распределенной нагрузке - некорректно.


02-05-2012: Дмитрий

спасибо за подробный и быстрый ответ


04-05-2012: Сергей

Вопрос к доктору, строю гараж 4х6 метра пол хочу сделать деревянный, постелить на перемычки из профильной трубы 60х60х2мм. Вопрос через какое расстояние укладывать перемычки или надо что то более прочное. Вес авто примерно 1.5т. Заранее спасибо


04-05-2012: Доктор Лом

Попробую коротко (подробности выложу в отдельной статье). Чтобы профильные трубы 60х60х3.5 мм выдержали точечную нагрузку от одного из колес (даже при укладке труб по короткой стороне - 4 м) их нужно укладывать по 4 штуки рядом, а лучше 3 штуки одна на одну и потом их сварить между собой.
Не думаю, что такой вариант Вам понравится. В качестве несущих балок по короткой стороне можно использовать швеллер или двутавр высотой 120 мм и больше. Для перекрытия пролета 6 м можно использовать швеллер или двутавр высотой 140 мм и больше.
Расстояние между балками будет зависеть от толщины досок, чем толще доски, тем больше расстояние можно делать между балками (вне зависимости от несущей способности балок), но все равно больше 70-80 см я бы делать не стал, так как тут на первом месте несущая способность досок.
Примечание: 1. При расчете я использовал только нагрузку от автомобиля с небольшим запасом, а ведь в гараже могут быть стеллажи, запчасти, старая мебель и прочие вещи, которые тоже создают нагрузку.
2. Проблему перекрытия можно решить, используя Ваши трубы (например если у Вас их много и девать куда-то надо). Из труб можно изготовить фермы, но опять же это отдельная тема, пока углубляться не буду.


08-08-2012: Дед

Доктор, если у Вас есть возможность - уделите немного времени!
Решил построить навес для машины. Материал - гибкая черепица, уложенная на ОСП. Предполагаемый материал несущей конструкции - прямоугольная труба. Геометрия земельного участка такова, что расстояние между соседними опорами-колоннами, которые будет держать горизонтальные несущие трубы - 3,4м. При этом ширина навеса 3,8м. Полная расчитанная нагрузка на трубу длиной 3,4м (q), согласно Вашей формуле, составила 2580. При этом максимальный изгибающий момент - 3730. Вопрос: можно ли считать мою балку ЗАЩЕМЛЕННОЙ С ДВУХ СТОРОН, если рассматриваемая цельная труба приварена к опорным колоннам и с одной стороны опирается еще на одну колонну, расположенную в 2-х метрах.
Спасибо!


08-08-2012: Доктор Лом

1. Если труба будет хорошо приварена к колоннам, то не только можно, но и нужно. Но повторюсь, если хорошо приварена, что означает необходимость расчета сварного шва на нагрузки (подобных примеров у меня пока нет).
2. Не совсем понял с геометрией, поэтому дальше только предположения:
- даже если будут всего 4 колонны, к которым будет приварена решетка навеса из профильной трубы, то все равно рассчитанная вами нагрузка при указанных материалах покрытия - подозрительно большая, если 2580 - это килограммы.
- если, действительно, будут всего 4 колонны (или даже 2), то тогда расчетный пролет будет не 3.4, а около 5-6 м. Тут нужно уточнить, но даже при толщине ОСП в 5 см и предполагаемой мной схеме расчетная нагрузка от конструкции вряд ли превысит 60-70 кг/м. Снеговая нагрузка сильно зависит от региона, но не думаю, что она превысит 800 - 1000 кг/м.


24-09-2012: Оксана

Уважаемый Доктор Лом, подскажите, какой профиль можно использовать (желательно двутавр) в качестве перемычки, опертой с обеих сторон на стену в один кирпич. Длина проема 3,20 м. На перемычку будут укладываться пустотные плиты перекрытия и водоизоляционный кровельный ковер + снеговая нагрузка 120 кг/м2 (район строительства Волгоград). С другой стороны плиты будут опираться на кирпичную стену. Длина плит 7,5 м.
И ещё вопрос, если перемычку сделать железобетонной, то какой высоты она должна быть, при ограничении ширины перемычки в 0,25 м. Какую арматуру заложить?


24-09-2012: Доктор Лом

1. Пустотные плиты перекрытия весят около 320 кг/м2, еще до 100 кг/м2 дают утепление и стяжка, плюс снег и ветер около 150 кг/м2 для Вашего района. Итого получается нагрузка 570 кг/м2, но для надежности умножим полученное значение на коэффициент 1.2, получается 684 кг/м2. Длина плит 7.5 м, а вот на сколько они будут опираться, Вы не указали, предположу, что на 25 см с каждой стороны. Тогда расчетная распределенная нагрузка q = 684 х 7 / 2 = 2394 кг/м.
Максимальный изгибающий момент от такой нагрузки
М =(2394 х 3.2 х 3.2)/8 = 3064.3 кгм.
Требуемый момент инерции
W = 3064.3 х 100/ 2100 = 145.9 см3
Этим условиям удовлетворяет двутавр №20 с W = 184 см3.
Подробности смотрите в статье "Расчет металлической перемычки для несущих стен".

2. Высота железобетонной перемычки зависит от закладываемой арматуры, подробности смотрите в статье "Расчет железобетонной балки".

3. Вы собираетесь опирать перемычку на кирпичную кладку, при этом нагрузка на кирпичную кладку (реакция опор) будет около (2394 х 3.2) / 2 = 3830 кг или 3.8 тонн. При использовании двутавра №20 с шириной полки 10 см и при опирании на стены 20 см (какое именно будет опирание, Вы не указали) давление на кирпичную кладку составит около 40 кг/см2 или 4 МПа. Это достаточно большая нагрузка, поэтому Вам необходимо рассчитать опорные участки на смятие. Тут все зависит еще и от марки кирпича и раствора. Может потребоваться армирование кладки под опорами сеткой или установка опорных железобетонных подушек. Если использовать два двутавра №20, то давление на опоры уменьшится в 2 раза. Другой вариант уменьшить нагрузку - заменить железобетонные плиты перекрытия на металлические балки или фермы, так как у Вас основная нагрузка идет от веса плит перекрытия.


25-09-2012: Оксана

Доктор Лом, скажите, а разве собственный вес перемычки не учитывается при сборе нагрузок?..

P.S.: Большое спасибо за предыдущий ответ.


25-09-2012: Доктор Лом

Конечно же учитывается, если Вы помните, мы полученное значение нагрузки умножили на коэффициент 1.2. Этот коэффициент в частности учитывал и нагрузку от собственного веса перемычки.
После того, как сечение перемычки определено, Вы можете произвести перерасчет с учетом подобранного профиля. Но все равно некоторый коэффициент, учитывающий различные неучтенные данные, например, 1.1 я бы оставил.


26-09-2012: Оксана

Доктор Лом, вы когда находили момент сопротивления W пользовались формулой? W=M/б? Я не могу понять, что такое 100 и 2100? Объясните, если не трудно. Заранее спасибо.


26-09-2012: Доктор Лом

Пользовался формулой W=M/R, где 100, как я уже говорил,коэффициент для перевода метров в сантиметры (так как у нас момент был определен в кгм, а для соблюдения размерности нам нужны кгсм), а 2100 расчетное сопротивление стали в кгс/см2.


26-09-2012: О

Уважаемый Доктор Лом, можете не отвечать на предыдущий вопрос о том, как вы посчитали момент сопротивления (это я из-за своей невнимательности). Я ещё раз просмотрела эту статью и обнаружила эту формулу.
Вы мне лучше объясните, как вы считаете давление на кирпичную кладку, чтобы я на будущее знала, как его считать.


26-09-2012: Доктор Лом

Давление на кирпичную кладку - это нагрузка на некоторую площадь кирпичной кладки от перемычки, плит перекрытия, снега, ветра и прочих нагрузок. Нагрузка на кирпичную кладку - это реакция опор. При равномерно распределенной нагрузке реакции левой и правой опор равны А = В = ql/2 = (2394 х 3.2)/2 = 3830 кг. Как определяются реакции опор, подробно рассказано в статье "Основы сопромата. Расчетные формулы". Ну а дальше, как я уже говорил, все зависит от того на какую площадь будет передана эта нагрузка. Чем больше площадь, тем меньше давление. Подробности расчета кладки на смятие Вы можете посмотреть в "Пособии по проектированию каменных и армокаменных конструкций" к СНиП II-22-81.


27-09-2012: Оксана

Доктор Лом, вы меня простите за дотошность, но всё равно не пойму, как у вас получилось давление на кирпичную кладку 40 кг/см2. Ведь 3830/200=19,2 кг/см2, где 200-это площадь опирания двутавра №20 на кирпичную кладку.


27-09-2012: Доктор Лом

Объяснить это в двух словах и без картинок достаточно сложно, но попробую. Определяя давление на кирпичную кладку, Вы исходите из предпосылки, что нагрузка на кирпичную кладку передается равномерно, но в действительности дело обстоит не так. Так как под действием нагрузки балка (в нашем случае двутавр) прогибается, то нагрузка, действующая на кирпичную кладку, будет в лучшем случае равномерно изменяющейся по длине опоры. При этом, во-первых, полезная длина опоры может быть меньше длины опирания, а во-вторых максимальное давление будет у края кирпичной кладки. Подробности расчета всех этих величин, как я уже говорил, изложены в "Пособии по проектированию каменных и армокаменных конструкций" к СНиП II-22-81. Там есть и формулы и эпюры и примеры расчета. Я говорил, что "давление на кирпичную кладку составит ОКОЛО 40 кг/см2 или 4 МПа", "около" - значит "приблизительно" так как точного расчета я не производил и это маскимальное значение привел, исходя только из опыта проектирования.

Так как расчет кирпичной кладки на смятие достаточно сложный, то в ближайшем будущем планирую написать на эту тему отдельную статью.


27-09-2012: Оксана

Благодарю за оперативный ответ.


13-12-2012: Александр

Уважаймый доктор лом ,прошу дать полное разьеснение вопроса:возможно ли расширение ворот на 0,5 метра,при следующих данных:ширина проема 2.64м,высота 3,34.над воротами в качестве перемычки лежит двутавр №30 но он положен,не наребро а плошмя ,стена над ним имет высоту 3м,толщина стены 0,42 м,опирание двутавра содной стороны 0,45м, с другой 0,99м как раз с этой стороны планируется нас ширение,стало быть ширина проема увеличится 2,64 + 0,5,вопрос возможно ли это ,не прогнется ли двутавр?выдержит ли добавочную нагрузку?кроме веса кирпичной кладки над двутавром другой нагрузки нет ,за рание спосибо


13-12-2012: Доктор Лом

Вы не указали из какого кирпича выложена стена. По контексту предполагаю, что стена из пустотелого кирпича размерами 250х160х65, поэтому дальнейший ответ будет для нагрузки от стены из пустотелого кирпича при массе одного кирпича около 1.8 кг.
При данных условиях запаса по прочности у двутавра почти нет, момент сопротивления двутавра №30 в указанном Вами положении 49.9 см3. Поэтому для расширения проема Вам нужно усилить двутавр, например хорошо приварить снизу швеллер или двутавр или даже уголок. Это сразу измерит центр тяжести сечения и соответственно увеличится момент сопротивления сечения.


27-02-2013: Людмила

Прошу поммощи. Купила сталинку, первый этаж.Перекрытия деревянные, уже выпертые "пузом".Убрали стенку кладовки(кирпич красный),потолок прогнулся еще больше. Для безопасности нужно подкрепить потолок балками крестообразно расположенными с опорой на колонну в центре комнаты. Комната5,5*5,5 м. Думается нужны двутавры(№-?) из чего колонна-труба??? С уважением Людмила, очень надеюсь на подсказку


27-02-2013: Доктор Лом

В данном случае, не видя полной картины, могу дать только общие рекомендации.
Во-первых, в сталинках убирать перегородки чревато, так как они часто являются несущими. Это значит, что на 2 этаже стоит такая же кирпичная перегородка и теперь вся нагрузка от этой перегородки передается на балку перекрытия. А еще это значит, что вам достаточно усилить потолок только в том месте, где стояла перегородка.
Усилить просевшую балку перекрытия можно и двутавром и швеллером, а чтобы рассчитать сечение профиля нужно знать нагрузку, я ее не знаю. Как вы будете заводить металлическую балку, я тоже не знаю, но думаю, что придется ставить две колонны по краям, а без колонны посредине можно обойтись, если правильно рассчитать усиливающую балку.
Если просели все балки перекрытия приблизительно одинаково, то стоит поставить усиливающую балку перпендикулярно балкам перекрытия. Этого будет вполне достаточно.
Колонны также можно сделать из любого доступного профиля, пример расчета колонны в статье: http://doctorlom.com/item214.html
Если речь идет о временном усилении балок перекрытия, то достаточно подпереть слишком просевшие балки брусом 100х100 мм.
P.S. На потолке у вас скорее всего штукатурка, но балки перекрытия, думаю найдете.


13-03-2013: Людмила

Благодарю за ответ. С вашей подачи сначала вырисовался вариант из металла--схема2, но она тянет очень много денег. Второй вариант-схема1 на ж/б колоннах, армированных 4-мя прутами диаметром 18мм , равноценна ли она, даст ли она ожидаемое укрепление перекрытия . Хотела вставить рис, но не получается, как выйти из положения????
С благодарностью Людмила


13-03-2013: Доктор Лом

Формат рисунков в комментариях не поддерживается. Вы можете зарегистрироваться на форуме, ссылка на главной странице http://doctorlom.com/forum
и там добавить рисунки.


20-03-2013: Антон

Уважаемый Доктор Лом, прошу Вашей помощи, собираюсь строить теплицу, крыша стекло пролет 3,5м расстояние между шпросами 0,6м.
Взял такие величины: вес стекла 4мм=10кг/м2, снеговая нагрузка=200кг/м2, ветровая=100кг/м2.
Получаю:
q1=651кг/м;
q(при коэф 1,2)=781,2кг/м;
Мmax=1196,21 кг/м;
Wтреб=99,68 см3;
Получается что если за шпросы будет профильная труба то мне надо брать как минимум 140х100 с толщиной стенки 6мм, а если я в пролете добавлю как правильней сказать еще одну продольную трубу и пролет будет состоять из двух секций по1,75м то Wтреб=6,23 см3. Правильно ли я провел расчеты? Заранее благодарен...


20-03-2013: Доктор Лом

Вы немного перестарались. Распределенная нагрузка определяется на 1 м/п, на длину пролета нужно умножать только при определении момента. Таким образом q1 = 186 кг/м. Если вы добавите продольную трубу, то для того, чтобы считать вашу балку как двухпролетную, нужна подпорная стойка или подкос.
В принципе вашу констукцию можно считать стропильной системой, особенности расчета стропильных систем изложены в отдельной статье:
http://doctorlom.com/item227.html


20-03-2013: Антон

Спасибо за помощь. Получается, что в моем случае с двумя опорами и равномерной нагрузкой формула q1=сумма массы стекла(10кг) ветровой(100кг) и снеговой(200кг) нагрузки на м2 умноженой на ширину 0,6м. Только я не пойму что ваш пример не считается как равномерная нагрузка...? Заранее благодарен, если что извините за такие вопросы, с сопроматом знаком еще только часов как 5 :)


20-03-2013: Доктор Лом

Считается, как равномерная. Если вы обратили внимание, то при определении нагрузки от веса кирпича плотность (удельный вес) измеряющаяся в кг/м3 была умножена на ширину перегородки (в метрах), затем на высоту перегородки (в метрах) и затем на 1 м/п, таким образом была получена нагрузка на 1 м/п.
Просто в данном расчетном случае ширина проема, равная 1 м, совпала с 1 м/п. Тем не менее, какова бы ни была ширина проема - длина рассчитываемой балки - 0.6 м или 6 м, нагрузка на погонный метр будет постоянной, а вот при определении момента эта нагрузка уже будет умножаться на квадрат расчетной длины и тогда уже значения при разной длине пролетов будут сильно отличаться.
Надеюсь понятно объяснил.
Р.S. Для столь короткого знакомства с сопроматом вы достаточно хорошо считаете и быстро схватываете суть.


20-03-2013: Антон

Большое спасибо за комплимент, но без Ваших доходчивых примеров + Excel я бы не справился) Дальнейшие вопросы буду задавать в теме про стропильные системы.


20-06-2013: Александр

Уважаемый Доктор Лом!
Подскажите, пожалуйста, какая перемычка необходима для перекрытия проема 4 м, на которую в дальнейшем планируется положить пустотелый кирпич (толщина кладки - полкирпича, 0,12 м) в высоту 1,3 м под конек (т.е. в виде равнобедренного треугольника). Общая масса кладки (при расчетной массе одного кирпича 4 кг и кол-ве штук кирпича в 1 кв м кладки ~45 шт) составит ~470 кг. Спасибо!


20-06-2013: Доктор Лом

В статье "Расчетные схемы для балок" есть соответствующая расчетная схема, по ней вы легко сможете определить максимальный изгибающий момент, а затем подобрать необходимое сечение, если перемычка будет металлической.


20-06-2013: Александр

Доктор Лом!
Правильно ли я понял, что для моего расчета нужно использовать схему расчета балки на двух шарнирных опорах по пункту 2.8?
У Вас при расчете нагрузки q1 = 1900 х 0.15 х 0.5 х 1 = 142.5 кг/м что означает множитель 0,5?
Это должна быть какая-то безразмерная величина, т.к. если плотность имеет размерность кг/м3, то умножая на толщину и высоту кладки, то как раз получается размерность нагрузки кг/м.


20-06-2013: Доктор Лом

Да, это ваша расчетная схема. В вашем случае вместо множителя 0.5 нужно подставить высоту треугольника - 1.3.
В формуле определения нагрузки множитель 1 является безразмерной величиной. Он заменяет длину перемычки, на которую опирается кирпичная кладка, деленную на расчетную длину перемычки, так как нам нужна нагрузка на погонный метр.
И еще, у вас вроде бы пустотелый кирпич и плотность его меньше. Если общая масса кирпичей составит около 470 кг плюс раствор еще максимум 100 кг, то расчетная нагрузка будет 570х2/4=285 кг/м. В данном случае 4 - это длина вашей перемычки (в итоге получается нагрузка на погонный метр), а 2 - множитель учитывающий треугольную форму кладки.
Нагрузку от кровли (если стропил возле стены не будет) вам следует принимать равномерно распределенной (см. статью "Расчет стропил и обрешетки"), т.е рассчитывать по обычной расчетной схеме, а затем значения моментов сложить, это же относится и к прогибам.


21-06-2013: Александр

Доктор Лом,
то есть если бы высота кладки была одинаковая по всему проему, то нагрузка была бы в два раза меньше?


21-06-2013: Доктор Лом

Наверно я перестарался, добавив дополнительный вариант определения равномерно изменяющейся нагрузки на погонный метр, исходя из суммарного значения нагрузки, и запутал вас, давайте так: ваша расчетная нагрузка 1450х0.15х1.3=282.75 кг. Для уверенности можете принять большее значение.
В скобках отмечу (Если бы высота кладки была бы одинаковая по всему проему, то расчетное значение нагрузки было бы таким же. Более того, если бы стена представляла собой половину круга, параболу или другую геометрическую фигуру, то значение расчетной нагрузки все равно оставалось бы таким же. А влияет форма нагрузки только на формулу определения момента, прогиба, прочих параметров. Это позволяет унифицировать расчеты.)


21-06-2013: Александр

Доктор Лом,
Результат расчетов не поменялся, но логика для меня стала яснее. Спасибо Вам!


13-07-2013: Максим

Добрый день! Прошу уточнить, q подставляется в формулу Ммах на 1 пог метр, или уже умноженный на ширину проема. Нет ли подобной таблицы сортамента для двутавра?


13-07-2013: Доктор Лом

q - это по умолчанию нагрузка на 1 м/п. Просто в данном примере ширина проема (длина рассматриваемой балки) равна 1 м. Ссылка на сортаменты других профилей и в частности двутвавра есть в статье: "Расчет металлической перемычки для несущих стен". Впрочем можно воспользоваться и поиском по сайту.


18-09-2013: Марина

Добрый день! У меня вопрос. Имеем проем 1500 мм в кирпичной кладке 120 мм с перемычкой - один швеллер №14 установлен плашмя (расчет по W), заделка 250 мм. Уже все стоит, но по расчету не проходит по предельному прогибу. Для безопасности необходимо усиление перемычки - есть предложение приварить планки к полке швеллера, но как тогда будет выглядеть расчетная формула на прогиб? Или может подскажете другой вариант. Заранее спасибо.


18-09-2013: Доктор Лом

Тут все будет зависеть от того, где именно и насколько качественно будут приварены планки. Приваривая планки, вы изменяете расчетное поперечное сечение. Если сварной шов обеспечит совместную работу материала планок и швеллера, то вам следует определить момент инерции составного сечения, при этом формула определения прогиба не изменится. Как определить момент инерции составного сечения, можно посмотреть в статьях "Моменты инерции поперечного сечения", "Расчет прочности профиля для гипсокартона" и других.
Если кирпичной кладки над перемычкой еще нет, то намного проще, хотя и дороже, поставить два швеллера. Если перегородка уже выложена, тогда только усиление.


21-02-2014: Юрий

Здравствуйте! Помогите с формулами расчета, плз..
Нужно основание открытой летней террасы. Пролет между опорами 2 метра, шаг 1,5метра. Какой металлический профиль нужно применить (швеллер? равнополочный уголок?) , чтобы прогиб при макс. распределенной нагрузке 400кг/м2 был не более 1мм? или тут динамическую нагрузку считать нужно? - как при ходьбе...


21-02-2014: Доктор Лом

Тут многое будет зависеть от того, как профиль будет крепиться к опорам, сколько будет опор и будет ли металлический профиль неразрезным. Поэтому просто ответить на ваш вопрос не получится.
1. Если опоры будут шарнирными, а балка - металлический профиль - однопролетной, то можно использовать формулы, приведенные в статье.
2. Если балка будет многопролетной на шарнирных опорах, то прогиб в разных пролетах будет разных (если пролетов более 2).
3. Если балка будет неразрезной на жестко защемленных опорах, то прогибы во всех пролетах будут приблизительно одинаковыми и их можно определять, как для жестко защемленной балки.
Больше подробностей в разделе: "Статически неопределимые конструкции".

Прогиб от динамической нагрузки (при перемещении нескольких людей) будет как правило меньше, чем прогиб от максимальной расчетной нагрузки.


16-03-2014: Валерий

Добрый день Уважаемый Доктор Лом! Нужна квалифицированная помощь. Гараж построенный из пенобетона(300х200х600) имеет размер 9х20. Его нужно перекрыть плитами перекрытия. Какие перемычки можно использовать и с какими опорами. Стены внутри возводить не желательно.


17-03-2014: Доктор Лом

Посмотрите статью "Расчет опорной площадки стены на смятие".


19-09-2014: Максим

Добрый день,
Подскажите, кирпичные полнотелые колонны высотой 3- 3,5 метра, на которые опирается кровля должны быть связаны с несущими стенами (кирпич) металлическими или деревянными балками (верхние концы)? Заранее спасибо.


19-09-2014: Доктор Лом

Желательно, но не обязательно. Больше подробностей в статье "Расчет кирпичной колонны".


16-04-2015: Виталий

Добрый день!
Помогите пожалуйста с расчетом. Хочу сделать водонапорную башню. Четыре стойки из уголка 63х63х5 мм (с растоянием между стойками 1,8м), на высоте 2м от земли приварить к ним перемычки из того же уголка. И конечно же будет несколько уголков (4 шт) с равными промежутками, для обустройства настила, на котором будут стоять 2 куба с водой, т.е. около 2тонн. Так же подумал сделать подпоры под углом 45 градусов от стоек к середине каждой перемычки.
Подойдет этот уголок в этом случае?


17-04-2015: Доктор Лом

В вашем случае при расчете настила (главных и второстепенных балок) многое будет зависеть от размеров и конструкции емкости для воды. А вообще вашу конструкцию следует рассматривать как пространственную раму со всеми вытекающими. Впрочем, проверить устойчивость стоек вы можете, воспользовавшись примером расчета металлических колонн из соответствующей статьи.
Достаточно ли будет выбранного вами уголка, покажет расчет, возможно для главных балок понадобятся сдвоенные уголки. Да и диагонали между стойками (в данном случае речь не о подпорках) сделают вашу конструкцию намного устойчивее.


21-05-2015: вячеслав

подскажите пожалуйста хочу сделать проем в капитальной стене 3м длинна 2.2м высота и чтобы заменить в перемычке 110 уголок хочу поставить профильную трубу 60/60 с залитой внутри 12 арматурой. пытаюсь сделать расчет но что то не так


21-05-2015: Доктор Лом

Вообще-то арматура в профильной трубе с такими размерами не имеет смысла. Во-первых, она будет близко к центру тяжести сечения, а во-вторых, не представляю, как вы собираетесь обеспечить уплотнение бетонной смеси внутри трубы.
И еще, посмотрите статью "Расчет перемычки для несущих стен".


25-07-2015: руслан

как понять опорный момент балки в защемлении


25-07-2015: Доктор Лом

Посмотрите статью "Виды опор. Какую расчетную схему выбрать". Ссылка есть в статье.


02-08-2015: Александр

У меня вопрос? Необходима перемычка над окном 4 метра. Как посоветуете сделать. Я планирую:
1. брус 15х15
или
2. труба Д-4 в три ряда а сверху кирпичная кладка в 4 кирпича.
Либо все таки надо железобетонить или двухтавровую балку ложить


02-08-2015: Доктор Лом

Тут все будет зависеть от нагрузки на вашу перемычку и от удобства ведения дальнейших работ. Так деревянный брус следует сначала подвергнуть обработке, если вы собираетесь поверху укладывать кирпич, на трубы укладывать кирпич не очень-то удобно. Да и вообще у перемычки из любого материала, будь то железобетон или металлический профиль двутаврового сечения, будет некоторый прогиб. Поэтому следует сначала рассчитать все параметры для различных вариантов, а потом уже выбирать на свой вкус. Как рассчитать деревянную балку, можно посмотреть в статье "Расчет деревянного перекрытия", а расчет ж/б балки - в статье "Расчет железобетонной балки".


Добавить свой комментарий:

Имя:

E-Mail адрес:

Комментарий:

Ваша оценка:

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).




советы по строительству и ремонту



После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий к соответствующей статье.

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

На всякий случай кошелек webmoney: R158114101090

Или: Z166164591614


Доктор Лом. Первая помощь при ремонте, Copyright © 2010-2016