Металлические балки перекрытия

Набока А. А. Устройство железобетонного междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде // StudArctic forum. Выпуск 1 (5), 2017, DOI: 10.15393/j102.art.2017.923

Основной текст

В ссылаются на статистические данные «ЮНЕСКО» согласно, которым более 50% всех европейских жилых зданий было построено в период до 50-ых годов прошлого столетия. Необходимость проведения ремонта или реконструкции большого числа жилых домов сейчас ни у кого не вызывает сомнения. Так в Санкт-Петербурге действует региональная программа капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах Санкт-Петербурга, на которую предполагается выделить с 2017 по 2019 порядка 32 млрд. рублей .

Выполнение такого объема работ требует привлечения большого числа специалистов в области проектирования. В работе собраны проектные решения по устройству нового междуэтажного перекрытия с целью облегчения, уменьшения трудозатрат и оптимизации процесса проектирования. Стоит отметить, что приведенные проектные решения не являются обязательными к исполнению и носят, по мнению автора, исключительно рекомендательный характер, могут содержать ошибки, неточности. Применение того или иного решения должно соответствовать существующим нормам и подтверждаться расчетами.

Строительные конструкции старого жилищного фонда не только устарели морально– старые планировки и качество инженерного оборудования не соответствуют современным нормам, но и физически – отдельные конструкции доживают свой эксплуатационный период и не способны отвечать требованиям прочности, надежности, возложенным на них в момент строительства. Основными причинами физического износа являются как время, длительный период использования, так и условия эксплуатации – несвоевременный и ненадлежащий уход, ремонт.

С дефектами и повреждениями, а также причинами их возникновения характерными для того или иного вида конструкций можно ознакомиться в .

Нас интересуют перекрытия. Наиболее частыми типами перекрытий в старых многоквартирных домах – перекрытия по металлическим и деревянным балкам. Конструкции перекрытий приведены на рисунке 1 и 2.

 

Рисунок 1. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам в старом фонде

Рисунок 2. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

При проведении капитального ремонта может обнаружиться, что существующие несущие балки находятся в аварийном состоянии и требуют замены. Тогда возникает необходимость устройства нового перекрытия. Наиболее простым в исполнении является железобетонное перекрытие по металлическим балкам с использованием профильного листа в качестве несъемной опалубки. Дальше будут рассмотрены решения по обустройству данного перекрытия.

Первым делом, необходимо выполнить монтаж металлических балок. Лучше использовать прокатные профили в качестве несущих балок. На рисунке 3 приведен узел опирания металлической балки на несущую кирпичную стену дома.

 

Рисунок 3 (а). Узел опирания балки на кирпичную кладку

 

Рисунок 3 (Б). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез А-А

 

Рисунок 3 (В). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез Б-Б.                

Где, 1 –ребро жесткости; 2 – опорный лист.

Ребро жесткости монтируется для обеспечения устойчивости балки и предотвращения изгиба полки двутавра. Опорный лист необходим для распределения нагрузки на кирпичную кладку.

С другими вариантами устройства узла опирания можно ознакомиться в .

Пролет между несущими стенами порой достигает 6 и более м, и доставить металлическую балку на монтажную отметку цельной не представляется возможным из-за ее большого веса. Узкие подъезды, невозможность устройства подъемных механизмов и оборудования для подъема балок — все эти сложности, с которыми встречаются строители. Тогда возникает необходимость выполнить равнопрочный монтажный стык, приведенный на рисунке №4.

  

Рисунок 4. Равнопрочный монтажный стык балок.

Наиболее популярным является монтажный стык, в котором верхняя и нижняя пластины одинаковые по ширине и шире полок двутавра. Но в условиях стройки для удобства проведения сварочных работ верхнюю пластину можно сделать уже полки двутавра, тогда нижнюю следует увеличить. (Именно такой и стык приведен на рисунке 4).

Все металлические элементы должны быть защищены от коррозии. Типовое решение – слой грунта ГФ-021 и 2 слоя эмали ПФ-115. Также следует предусмотреть мероприятия по огнезащите металлических конструкций.

После монтажа балок приступают к устройству железобетонной плиты по верхней полке двутавра и межбалочного заполнения.

Преимущественным способом устройства ж/б плиты в старом фонде является использование профнастила в качестве несъемной опалубки. (Если проектировщиком принято решение применять профилированный лист еще и в качестве рабочей внешней арматуры следует учитывать требования, указанные в ).

Профилированные листы следует соединять между собой по продольным краям внахлест с помощью самосверлящих винтов или заклепок с шагом не более 500 мм. К несущим металлическим балкам следует крепить с помощью саморезов по металлу в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных.

Профильный настил следует подбирать в зависимости от шага балок таким образом, чтобы он смог выдержать нагрузку от веса плиты до тех пор, пока она не наберет прочность.

На рисунке 5 приведена возможная схема армирования перекрытия.

                                                                               

Рисунок 5. Схема армирования плиты перекрытия по профилированному листу.

Армирование состоит из продольных прутьев, уложенных в каждый гофр профлиста и верхней арматурной сетки с шагом 150-200 мм. Элементы каркаса соединяются либо сварным швом, либо с помощью стальной проволоки.

Рисунок 6. Перекрытие по металлическим балкам с использованием профилированного листа в качестве несъемной опалубки

Затухание звука в железобетонной плите перекрытия слишком мало, поэтому для обеспечения комфортных условий проживания и снижения уровня шума необходимо устройство дополнительной звукоизоляции. На рынке представлен широкий выбор тепло и звукоизоляционных материалов и в зависимости от бюджета можно подобрать требуемый материал.

Как правильно произвести расчеты металлической балки?

Для фиксации материала по нижней полке следует использовать профильный лист, либо отдельные профили. В качестве финишной отделки можно применить облицовочные панели из гипсокартона.

В конце пирог перекрытия будет выглядеть как показан на рисунке 7

Рисунок 7. Окончательный пирог перекрытия

Данное перекрытие позволит реализовать любую планировку при этом перегородки должны быть выполнены из легких материалов, например, из ГКЛ. С возможными вариантами перегородок можно ознакомиться в .

Стоит отметить, что устройство такого перекрытия может сопровождаться (в зависимости от типа изначального перекрытия) увеличением нагрузок на стены и фундамент. При замене перекрытия не только на одном этаже следует провести обследование и убедиться в способности стен, фундамента и основания выдержать проектные нагрузки.

Заключение.

Резкое увеличение объемов работ по капитальному ремонту и реконструкции, проводимых в старом фонде, свидетельствуют о необходимости разработки типовых решений.

В статье собраны проектные решения и рекомендации по устройству нового перекрытия, которые получили широкое применение при реконструкции задний. Все принимаемые материалы должны быть сертифицированы и соответствовать действующим нормативным документам.

Список литературы

1. Савйовский, В.В. Ремонт и реконструкция гражданский зданий / В.В. Савйовский, О.Н. Болотских. – Харьков: Издательский дом «Ватерпас» 1999. – 287 с.

2. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 08.12.2016 №1127 (краткосрочный план реализации региональной программы капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах в Санкт-Петербурге в 2017, 2018 и 2019 годах)

3. Рабинович Г.М. Дважды рожденный / Г.М. Рабинович. – Ленинград: Стройиздат, (Ленинградское отделение Ленинград, пл. Островского, 6) 1971. — 112 с.

4. Физдель, И.А. Дефекты и методы их устранения в конструкциях и сооружениях (2-ое издание, дополненное и исправленное) / И.А. Физдель. – М.: Стройиздат. 1970. – 175 с.

5. ЦНИИпроектстальконструкция. Серия 2.440-1 Выпуск 1. Рамные и шарнирные узлы балочных клеток и примыкания ригелей к колоннам / ЦНИИпроектстальконструкция, ВНИКТИстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР, ВНИПИ Промстальконструкция – утвержден 15.12.1981 Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)

6. ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова». СТО 0047-2005 Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование / ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд» — М. 2005 – 63 с.

7. Компания Knauf. Каталог продукции. Перегородки — http://www.knauf.ru — каталог продукции фирмы Knauf. Подробнее: http://www.knauf.ru/catalog/complete-systems/partitions/

Перекрытия по металлическим двутавровым балкам

Сейчас все большую популярность обретают постройки, возведенные с использованием каркасных конструкций. Данная технология строительства характеризуется небольшой стоимостью.

Перекрытие по металлическим балкам: подготовка, расчет, монтаж

При этом благодаря применению отдельных каркасных элементов, которые поставляются уже в готовом виде, сокращается срок возведения конструкции. Двутавровая балка, являющаяся незаменимым материалом в строительстве домов, обладает специфическим профилем, который выполнен в виде двух букв «т».

Особенности двутавровой балки и сферы ее применения

Данный материал является видом фасонного проката, выполненного из углеродистой или низколегированной стали. Параметры балки определяются, исходя из номеров, которые указывают на расстояние между наружными гранями, располагающиеся под наклоном или параллельно.Двутавровая балка используется:- при возведении жилых домов;- строительства промышленных зданий;- для возведения шахт, тоннелей, мостов.Наибольшее применение данный материал нашел в конструкциях, подверженных действию повышенных нагрузок и в возведении потолков в домах из бруса. Особенности конструкции состоят в том, что они эффективно распределяют нагрузки, действующие как вертикально, так и горизонтально. Балка обладает достаточной жесткостью, что необходимо при работе на изгиб.В качестве материала наибольшее распространение получили различные виды стали и нержавеющие сплавы, которые особенно часто применяются в условиях повышенной коррозии.

Подготовка к установке перекрытия

На первоначальном этапе разрабатывают чертеж поверхности, который позволит получить наилучшее представление о будущем строении. В качеств периметра здания необходимо брать внешнюю сторону стены, поскольку она будет выступать в качестве опоры для балок.

Монтаж перекрытия по двутавровым балкам

Установка балок осуществляется с помощью уровня, это позволит избежать в дальнейшем проблем с опалубкой. В некоторых случаях может понадобиться сращивание двутавров. Так, сращивание проводят в местах соединения балок со стеной. Расстояние между укладываемыми балками должен быть равен 1-2,5 метра. Промежуток зависит от финансовых возможностей, так как, чем больше будет установлено двутавров, тем прочнее будет перекрытие дома или пристройки.Параллельно расположению верхней линии двутавров производят крепление фанеры, которая будет выступать в качестве опалубки. Необходимо обеспечить максимальную прочность при креплении материала, при этом важно сохранить возможность его демонтажа. При устройстве опалубки, необходимо помнить, что в этом случае монтируется не обычный монолит, составляющий 0,3 метра, а усиленный, потому его можно уменьшить примерно в два раза. Поэтому при обустройстве бортов можно оставить 0,15 м.Следующим шагом является установка поддерживающей системы. Это может быть выполнено путем использования балок из древесины или же с помощью металлических распорок. Распорки монтируют по одной штуке на два квадратных метра, а при использовании балок придется использовать по одной штуке на каждый квадратный метр.После того, как будет проведен монтаж поддерживающих балок, необходимо будет проверить прочность каждой из них, осуществив расчет на падающий цемент массой в 500 кг. Расчету чаще подвергаются распорки, поскольку металл способен сразу же деформироваться, а древесина сможет более длительное время сохранять свои свойства.Установив балочную систему, необходимо проверить ее прочность. Для этого можно просто пройтись по ней, при этом шагать следует, надавливая на покрытие, стараясь обнаружить любое колебание.Далее необходимо замаскировать двутавры. Для этого используют строительные смеси, что является экономически невыгодным, или прибегают к установке подвесных потолков и утеплению крыши. Наибольшее распространение получили потолки из гипсокартона, которые просты в монтаже, эксплуатации и не уменьшают размеры помещения.

Темы следующих статей:

  1. лучший шуруповерт
  2. дизайн гостинной — кухни 21 кв.м.
  3. Фото кухни с угловой скошанной мойкой
  4. конфликт с нечаевым

22.09.2018

Не останавливающееся даже в кризис промышленное и гражданское строительство, постоянно нуждается в качественных и недорогих материалах. Завод металлоконструкций производственно-строительной компании «СИБПРОДМОНТАЖ» предлагает вниманию профессиональных строителей металлические балки любой длины, в т.ч. и сварные.

Металлические балки перекрытия, выпускаемые на нашем заводе, изготавливаются как стандартных форм и размеров, так и по специальным чертежам заказчика. Имея широчайший опыт монтажа любых металлоконструкций, компания «СИБПРОДМОНТАЖ» при их производстве способна учесть все тонкости и нюансы, которые порой могут оказать решающее значение при возведении зданий и сооружений.

Применение изделий

На текущий момент большинство специалистов строительной отрасли признают, что именно балочный вариант обустройства перекрытий является наиболее приемлемым, даже если речь идет о малоэтажном строительстве.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Что уж говорить о возведении заводов, многоэтажных административных зданиях, любых промышленных строений. Металлические балки перекрытия обладают и еще одним важным преимуществом – они позволяют обустроить перекрытие сразу над несколькими помещениями.

Однако строительство зданий и сооружений – далеко не полный перечень применения балок металлических. Они используются:

  • При возведении мостов;
  • При строительстве любых подвесных конструкций;
  • При сооружении любых конструкций, где имеются повышенные нагрузки.

Описание изделий

Металлические балки перекрытия имеют определенную длину и геометрию поперечного сечения, наиболее распространенными из которых являются сечения типа двутавр и швеллер. Подобные формы считаются экономически наиболее выгодными. А балки двутаврового сечения наилучшим образом воспринимают давление, изгиб и кручение.

Однако при определенных условиях заказчику могут потребоваться и иные формы. Наше производство за счет коммерческой гибкости, обеспеченности самым современным и эффективным оборудованием способно справиться и с нестандартными заказами.

Наши преимущества

Полный цикл производства, тщательно контролируемый опытными специалистами на нашем заводе, учитывает все особенности возводимого сооружения, под которое изготавливается продукция. Климатические условия, нагрузки при эксплуатации, повышение несущей способности всей конструкции до требуемых параметров – мы учитываем все!

Процесс изготовления изделия контролируется на каждой стадии (раскрой металла, сборка изделия, сварка швов, правка геометрии изделия, фрезерование торцов, распил, сверление отверстий при необходимости и окончательная обработка с покраской). На каждом этапе мы обеспечиваем тщательный контроль производственного процесса, не допуская ни малейшего отклонения от технологии.

И, конечно, не последнее значение имеет материал, из которого наша продукция изготавливается. Мы работаем с крупнейшими металлургическими комбинатами России и используем только высококачественные и сертифицированные материалы.

Пожалуй, именно поэтому мы уверенно смотрим в будущее и имеем все основания утверждать, что наша продукция надежна, соответствует всем строительным стандартам, нормам и правилам.

Мы обеспечиваем не только высокое качество, но и конкурентоспособные цены!

Балка – представляет собой длинномерный элемент, длина которого значительно больше характерного размера для поперечного сечения. В составе строительных конструкций балка работает, главным образом, на изгиб, поэтому ее рекомендуется изготавливать с тонкостенным поперечным сечением. Наиболее востребованными являются балки двутаврового сечения, представляющие собой Н-образный профиль, который образован двумя параллельными полками и соединяющей их стенкой.

Рис.1 — Двутавровые балки на холодильнике прокатного стана

В строительстве используются балки перекрытия из различных материалов. Наиболее востребованным вариантом является сварной или катанный двутавр. Расчет металлических балок перекрытия ведется, исходя из количества опор, схемы опирания на стены и крепления к основанию, условий эксплуатации и других факторов. На основании расчета выбирается наиболее экономически приемлемый вариант балки.

При необходимости выполняется усиление металлических балок перекрытия. Такие мероприятия требуется проводить, если в процессе эксплуатации этот элемент подвергается горизонтальным нагрузкам, которые могут привести к снижению его характеристик и разрушению. Во избежание этого явления металлические балки усиливают одним из следующих способов:

  • применение накладок для увеличения сечения (рис. 2а, 2б);
  • обетонирование (рис 2в);
  • использование шпренгеля (рис.

    Расчет металлической балки перекрытия калькулятор

    2г);

  • применение распорных или натяжных устройств для регулировки напряжений (рис. 2 д, 2е);
  • использование дополнительных опор (рис 2 ж, 2з).

Рис. 2 — Методы усиления балок

В зависимости от метода изготовления выделяют следующие виды металлических балок перекрытия:

  • горячекатаные двутавры – наиболее дешевый и простой вариант, который предполагает использование серийно выпускаемого проката;
  • сварные, болтовые, клепаные балки – изготавливаются специализированными предприятиями и позволяют решать нестандартные строительные задачи.

Горячекатаные двутавровые металлические балки перекрытия

Основной объем используемого в строительстве двутавра изготавливается горячей прокаткой из непрерывнолитой заготовки. В зависимости от технологии производства и геометрических характеристик продукции выделяют несколько групп балок.

Двутавры с уклоном граней полок по ГОСТ 8239

Этот вид продукции отличается наличием уклона внутренних граней полок относительно внешних в пределах 6-12°. Такая продукция имеет следующие характеристики:

  • выпускаемые профили – от балки 10 до балки 60 (число обозначает высоту в сантиметрах);
  • ширина профиля – от 55 до 190 мм;
  • толщина стенки – от 4,5 до 12 мм;
  • толщина полок – от 7,2 до 17,8 мм.

В качестве балок перекрытий могут использоваться усиленные двутавры с уклоном полок по ГОСТ 19425, который изначально разрабатывались для изготовления подвесных путей и армирования шахтных стволов.

Рис.3 — Балка, имеющая уклон полок

Двутавры с параллельными гранями по ГОСТ 26020

В последнее время в строительстве отдается предпочтение более экономичным двутаврам, имеющим параллельные грани полок. Кроме указанного стандарта, такая продукция также производится по СТО АСЧМ 20-93 (имеет незначительное отличия по геометрии).

Характеристики нормальных двутавров:

  • выпускаемые профили – от балки 10Б1 до балки 100Б4 (число обозначает высоту в сантиметрах, буква «Б» — нормальный профиль, последняя цифра – номер типоразмера в группе с одинаковой высотой);
  • ширина профиля – от 55 до 320 мм;
  • толщина стенки – от 4,1 до 19,5 мм;
  • толщина полок – от 5,7 до 32,5 мм.

Характеристики широкополочных двутавровых балок:

  • выпускаемые профили – от балки 20Ш1 до балки 70Ш5 (Ш – широкополочный тип);
  • ширина профиля – от 150 до 320 мм;
  • толщина стенки – от 6,0 до 23,0 мм;
  • толщина полок – от 9,0 до 36,5 мм.

Характеристики колонных балок двутавровых:

  • выпускаемые профили – от балки 20К1 до балки 40К5 (К – колонный тип);
  • ширина профиля – от 200 до 400 мм;
  • толщина стенки – от 6,5 до 23,0 мм;
  • толщина полок – от 10,0 до 35,5 мм.

Рис.4 — Балка, имеющая параллельные полки

Сварные, болтовые и клепаные балки перекрытия

Такой вариант используется, когда размеры металлических балок перекрытия отличаются от стандартных или катаные двутавры не удовлетворяют расчетным условиям по общей устойчивости, жесткости либо прочности. Кроме того, предпочтение «сборным» балкам отдается в случае их большей экономичности или лучшего уровня эксплуатационных характеристик.

Чаще всего используется сварная балка, которую изготавливают путем сварки автоматом под флюсом. На предварительном этапе осуществляется раскрой, зачистка и правка металла, разделка кромок под сварку, а затем, непосредственно, процесс соединения элементов в единое целое. После сварки готовое изделие правится для устранения термических деформаций (грибовидности).

Таким образом можно получать не только стандартные типоразмеры, но и изделия переменного сечения, усиленные или бистальные двутавры.

Расчет деревянных, стальных и железобетонных балок перекрытий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *