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 на перекрытие
- Виды перекрытий
- Швеллер для перекрытий
- Расчет на изгиб швеллера для перекрытий
- Подбор сечения и проверка на жесткость швеллера
- Как укрепляют проемы швеллерами?
- Как организовывается проем в кирпичной стене?
- Способы вставки:
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).
Расчет швеллера на прогиб и изгиб
Швеллер — это наверно самый популярный металлопрокат, применяемый в строительстве. Посудите сами, он может использоваться в качестве балок перекрытия, косоуров лестниц, перемычек и многих других строительных конструкциях. Также швеллер довольно часто применяется для усилений конструкций.
1. Калькулятор
2. Инструкция к калькулятору
Но как известно, нельзя бездумно брать тот или иной металлопрокат. Ведь бывает так, что самое большое его сечение не может выдержать приходящуюся на него нагрузку. Поэтому, если Вы хотите применять в строительстве своего сооружения швеллер, необходимо его сначала рассчитать на прогиб и изгиб. А в этом может помочь данный калькулятор.
Расчет швеллера на прогиб и изгиб (подбор номера швеллера по прогибу и прочности) в калькуляторе производится для следующих расчетных схем:
- Тип 2 — консольная балка с жесткой заделкой с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: козырек, выполненный путем жесткой приварки двух швеллеров к стене с одной стороны и заполнением пространства между ними железобетоном.
- Тип 3 — шарнирно-опертая балка на двух опорах с консолью с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: балки перекрытия, которые выпущены за пределы наружной стены для опирания балконной плиты.
- Тип 4 — однопролетная шарнирно-опертая балка с одной сосредоточенной силой. Пример: перемычка с опертой на нее балкой перекрытия.
- Тип 5 — однопролетная шарнирно-опертая балка с двумя сосредоточенными силами. Пример: перемычка, на которую опираются уже две балки перекрытия.
- Тип 6 — консольная балка с одной сосредоточенной силой. Пример: парад фантазий — тот же козырек, что и в типе 2, только здесь между швеллерами располагается металлический лист, на котором стоит кирпичная стенка.
Также хотелось бы рассказать об особенности данного калькулятора. Она заключается в том, что Вы в режиме онлайн можете одновременно подбирать швеллеры по размеру и по ГОСТам.
Примечание: если Вам еще необходимо рассчитать вес швеллера и затраты на его покупку, то Вам сюда.
Инструкция к калькулятору
Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также, если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.
Исходные данные
Расчетная схема:
Длина пролета (L) — пролет, который должна перекрыть балка.
Расстояния (A и B) — расстояния от опор до мест приложения нагрузок. В случае с третьей схемой — длина консоли.
Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, по которым подбирается швеллер на прогиб и изгиб.
Замечание. Если вам нужно рассчитать балку перекрытия и нагрузка у вас выражена в кг/м2, то перевести ее можно путем умножения на шаг балок. Например, расчетная нагрузка на перекрытие 400 кг/м2, шаг балок 0,6 м, тогда нагрузка, которую нужно указать в графе исходных данных будет равна 400·0,6=240кг/м.
Fmax — отношение длины пролета к единице, подбираемой по таблице E.1 СНиПа «Нагрузки и воздействия», в зависимости от вида конструкции. Наиболее распространенные значения этого параметра приведены в таблице 1.
Количество швеллеров — здесь можно выбрать, количество швеллеров, которые составляют одну балку. Имеется в виду, что швеллеры лежат рядом, а не друг на друге.
Расположение — ориентация швеллера по отношению к приложенной нагрузке (см. рисунок).
Расчетное сопротивление Ry — данный параметр зависит от марки стали. Например, если марка стали С235, то Ry = 230 Мпа. (Примечание: проектировщики иногда для перестраховки Ry берут 210 МПа, так как в России может быть всякое). Наиболее распространенные значения выписаны в таблицу 2.
Дальше Вы выбираете определенный вид швеллера по ГОСТ (в данном случае это ГОСТ 8240-97), который нужно проверить на прогиб и изгиб.
Швеллеры как межэтажное перекрытие
Здравствуйте! У меня такой вопрос. Планирую построить 2-х этажный кирпичный дом. Можно ли использовать для межэтажного перекрытия швеллеры вместо монолитной плиты? В целях экономии средств.
Марат, Нижний Новгород.
Привет, Марат из Нижнего Новгорода!
Если вы просчитали, что стоимость монолитной (железобетонной плиты) в межэтажном перекрытии двухэтажного дома дороже, чем конструкция из швеллеров, то вам и карты в руки.
Далеко не массово, но вполне применяемо.
Единственное замечание. Монолитная плита имеет опору по всему периметру внешних стен (и внутренних перегородок), то есть это довольно таки приличная площадь. Если же вы собираетесь использовать швеллера, то они будут опираться только своими концами на участки этих стены и на перегородки. Площадь опоры будет значительно меньше. Что создает в местах опоры значительно большие нагрузки (в кГ/см2).
Во избежание деформаций и разрушений в означенных местах необходимо использовать их усиление. Для этого вам придется практически по всему периметру по верху стен уложить армированные перемычки, либо (что делается гораздо чаще) сделать сплошной армопояс. Как вариант по верху двух противоположных стен дома, на которые опираются концы швеллеров, укладывают металлическую балку в виде швеллера или двутавра.
Строительство в Москве и подмосковье
Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!
Другие вопросы по теме полов:
Строительство в Москве и подмосковье
Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!
Строительство в Москве и подмосковье
Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!
Строительство в Москве и подмосковье
Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!
Семенычу (автору материалов)
Наш сайт регулярно пополняется интересными и уникальными материалами и статьями по тематике пиломатериалов, строительных материалов и работ, приводится авторское мнение и знания реального шабашника с опытом работы более 15 лет. Имеется раздел — забавные истории шабашников. Если вы желаете получать информацию об этом, подпишитесь на рассылку новостей нашего сайта. Гарантируется непередача вашего адреса третьим лицам.
Ремонт квартир в Москве и подмосковье
Широкий спектр ремонтных работ. Профессиональные мастера.
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.
Недопустимое крепление швеллера анкерными болтами к стене
Если вы приварили швеллер к пластине, а эту пластину закрепили к стене четырьмя распорными анкерами (или другим количеством анкеров – не имеет значения), это будет шарнир
. Болты испытывают выдергивающее усилие, пластина – гибкая, все это приведет к повороту балки на опоре. Это не мгновенное разрушение конструкции, а растянутое во времени. Поначалу поворот происходит очень медленно и незаметно, но он постоянно увеличивается – и это будет происходить до критического момента, когда самый слабый элемент в конструкции не выдержит и вызовет аварийное состояние. И каким бы надежным и мощным ни был швеллер, если узел его крепление не надежен, вся конструкция считается аварийной.
Недопустимое крепление кронштейна из швеллера к существующей стене
Если вы выбьете в существующей стене нишу (не важно, на всю толщину стены или не на всю), приварите к швеллеру пластину и уложите все это на пластичный раствор, а нишу потом забетонируете (или заполните раствором), то такой вариант тоже является шарниром
. Чем меньше глубина заделки в стену, тем больше возможности у швеллера повернуться, и тем быстрее возникнет аварийное состояние. Но даже если заглубить швеллер на всю толщину стены, все равно у него останется возможность поворота, т.к. качественного заполнения раствором не получится при малых размерах ниши, швеллер под нагрузкой будет выкрашивать этот раствор и стремиться выскочить из гнезда. Такой вариант крепления возможен только для балки, опирающейся двумя концами, или для балкона с подкосом или стойкой на конце.
Крепление швеллера к стене – швеллер сверху
В данном варианте швеллер приваривается к пластине, которая крепится анкерными болтами к монолитному поясу (или монолитной подушке). Помимо этого важно заанкерить верхнюю часть швеллера, чтобы препятствовать повороту. Для этого к нему приваривается сверху уголок, который будет заделан в кладку стены, служащей в том числе пригрузом для швеллера. Уголок – это один из вариантов анкеровки. Можно также к верхней полке швеллера приварить металлический элемент, который в свою очередь будет приварен к закладной детали в монолитном поясе или в перекрытии. Главное – создать надежный анкер, препятствующий повороту швеллера.
Следует обратить внимание, что для надежной конструкции балкона нужно не только выполнить расчет швеллера, но и расчет узла его опирания. Рассмотрим это на примере.
Пример.
Расчет консольной конструкции балкона в виде швеллерной балки без подкоса и узла опирания швеллера.
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.
