Особенности монтажа гибкого дымохода

Гибкий дымоход: делаем правильно

В современном мире отопительные системы устроены так, чтобы максимально увеличить теплоотдачу всей температуры отапливаемому помещению. Выпускаются приборы с КПД свыше 90%. В результате этого температура выводимых газов постоянно уменьшается.

Гибкий дымоход.

Следствие: внутренняя поверхность дымохода слабо прогревается, что ведет к образованию конденсата на внутренних стенках дымохода, наиболее это ощутимо в холодное время года. Установка в дымоходе футеровки (гибкого дымохода) полностью решает эту проблему.

Сферы применения

Применяться гибкий дымоход из гофрированной стальной трубы может в устройстве высокотемпературных систем, при условии, что максимальная температура не превышает 400 градусов.

Выгодно применять гибкий дымоход для водогрейных газовых колонок, так как температура газов на выходе из этих устройств составляет не более 300 градусов. Впрочем, применять дымоходы из гофрированной трубы можно не только для газовых колонок, их нередко используют для ремонта уже существующих дымоходов котлов и печей. Применять гибкую трубу можно в качестве адаптера (переходника).

При ремонте кирпичного дымохода печей гофрированная стальная труба может быть применена для гильзования трубы.

Технические характеристики

Такой дымоход, скорее, применяется как один из элементов модульного дымохода. Служит для соединения модулей двустенных и одностенных конструкций, как часть стояка, где есть искривления оси. Они все гибкие и гофрированные. Как правило, не устанавливаются (см. Модульные дымоходы) с приборами, где температура больше 300°С.

Футеровка канала — установка гибкого дымохода, которая решает проблемы нестандартных размеров дымохода или при наличии искривления канала.

Гибкие дымоходы монтируют не только при новых установках, но и служат для восстановления старых дымоходов. Материалом для изготовления служит нержавеющая сталь. Как правило, применяется монтаж к установкам, работающим на газообразном топливе. Дымоход гибкий разрешено использовать с любыми видами газовых котлов, печей, бойлеров и колонок.

Внимание: газовые службы начали запрещать устанавливать алюминиевые гофры. Они не соответствуют дымоходным нормам. Гибкий стальной дымоход аналогичен алюминиевому, но отличается более высокими рабочими температурами (800-900 градусов), такие показатели позволяют рекомендовать данный материал для создания дымоходов не только газовых колонок, но и печей и даже твердотопливных котлов.

Отличие одно — он не так сильно растягивается. Но по всем техническим параметрам полностью превосходит его.

Преимущества

  • основным преимуществом является гибкость трубы, благодаря чему можно собрать дымоход для печей и колонок любой конфигурации. При этом не требуется применение дополнительных деталей (отводов, колен и пр.), это позволяет сэкономить на покупке материалов и стоимости работ;
  • равномерное и быстрое прогревание обеспечивает удобство эксплуатации, так как на стенках трубы образуется меньше конденсата;
  • легко отводится конденсат;
  • изготовлен монолитно, что обеспечивает максимально высокую герметичность;
  • гладкая поверхность не создает благоприятных условий для осаждения сажи;
  • можно использовать в газоходах любой длины и диаметра;
  • максимально простая сборка, при выполнении работ не разбираются стены, место монтажа остается чистым. Для соединения между собой блоков гофры не используется сварка, применяют стальные хомуты и специальная металлизированная герметизирующая лента;
  • повышенная теплостойкость, морозостойкость и коррозиестойкость;
  • важным преимуществом является универсальность, гибкий дымоход может быть использован в системах дымоотведения печей, каминов, газовых и твердотопливных котлов, колонок. При необходимости, гофрированная труба может быть использована для устройства воздуховодов системы вентиляции.

Недостатков у этого гибкого дымохода немного. Самым существенным минусом является необходимость выполнения утепления для борьбы с образованием конденсата. Кроме того, тяга в гофре несколько ниже, чем в гладкой трубе.

Требования к монтажу

Дымоход должен иметь нужное сечение, согласно размеру выходного отверстия отопительного агрегата. Крепление производится с помощью «адаптера». Дымоход может вестись как внутри строения, так и с наружной части. При переходе через межэтажные конструкции его требуется крепить пожаробезопаснымй футляр.

Применение гибкого дымохода.

  1. Крепление к агрегату производится герметично, чтобы не было утечки газов.
  2. Присоединение к газовому аппарату должно производиться вертикально. Этот участок должен иметь длину не меньше 0,5 м от нижней точки дымоходного патрубка газовой установки до оси горизонтальной части гибкого дымохода.
  3. Если высота потолков меньше 2,7 м и газовое оборудование снабжено стабилизатором тяги, допускается уменьшение вертикального до уровня 0,25 м.
  4. Общая длинна горизонтальных участков должна быть менее 3 м в новых домах, в уже построенных — менее 6 м.
  5. Уклон гибкого дымохода должен быть не меньше 0,01° к газовому прибору.
  6. Радиус закругления должен быть не меньше самого диаметра трубы и допустимо до 3-х поворотов.
  7. Предусмотреть ревизию конденсатосборника ниже участка крепления дымовой трубы к газовому прибору.
  8. Расстояние от стены или потолка до соединительной трубы должно быть не меньше 5 см при условии, что стена или потолок сделаны из несгораемого материала. При изготовлении из других материалов расстояние должно быть не меньше 25 см. Допустимо уменьшить до 10 см, если защитить сгораемые конструкции сталью положив по асбесту, толщина которого, должна составлять не меньше 3 мм. Изоляцию проводить так, чтобы она выступала дальше краев соединительной трубы на 15 см.
  9. При монтаже крепить без провисаний. Все части соединений должны прилегать друг к другу плотно, исключить зазоры. Соединение с дымовым каналом должно производиться тщательно, с полной герметизацией стыка.
  10. Если присоединение происходит к общему дымоходу и у присоединяемых приборов нет стабилизаторов тяги, требуется установка шиберов (заслонок), которые должны иметь отверстие с диаметром не меньше 50 мм.
  11. Нельзя на дымоходах газовых колонок и котлов устанавливать зонты и другие насадки.
Читайте также:
Петли для алюминиевых дверей: виды и рекомендации по выбору

Гибкие дымоходы допускаются совмещать с каналами вентиляции, но требуется их разделение перегородками. Перегородки должны быть изготовлены из того же материала, что и стена.

Внимание! Запрещено прокладывать дымоотводящие трубы по помещениям, где живут люди. Запрещено выводить дымовой канал: в подъезд, на закрытые лоджии, балконы, эркеры, через фасадные стены (которые выходят на улицы и площади), в зданиях, где нельзя устанавливать газовое оборудование согласно требованиям ДБН В.2.2–9, СНиП 2.08.2001, СНиПот 2.04.2005 г.

Для уменьшения образования конденсата такой дымоход требуется утеплять (см. Утепление дымохода). В настоящее время есть множество несгораемых утеплителей. Особенно это важно в неотапливаемых местах, где проходит дымоход. В холодное время года это особенно ощутимо. Есть множество применений гибких дымоходов.

Гибкий дымоход: где применяется, основные требования и преимущества системы

25.10.2017
3196
Печник (Москва)

Гибкий дымоход – это выгодное и выигрышное решение, наиболее часто используемое в качестве дополнения к современным системам с высокой производительностью и общим процентом КПД составляющим от 80 до 95. Данная вариация имеет массу преимуществ, подробней ознакомиться с которыми можно в видео в этой статье, а также далее. Если вы стали замечать что за счёт сильного прогрева вашей отопительной конструкции, температурный режим выводимых газов существенно снизился, что в свою очередь приводит к образованию большого количества конденсата и разрушению дымохода, рекомендуем оснастить вашу кирпичную вытяжку или полностью заменить её аналогичными трубами.

Где применяется?

Если вы ранее не сталкивались с данной вариацией, значит, вам будет интересно узнать, где именно применяется дымоход гибкий:

  • Данная система, состоящая из гофрированного материала (сталь), применяется для любых отопительных установок, температура отводящих газов в которой не поднимается выше установленного максимума в 380 градусов;
  • Наиболее часто такие трубы используются для котельного оборудования (колонки), работающего на газе, так как максимальная температура в системе не поднимется выше 250-320 градусов;
  • Гибкий дымоход для печи довольно часто используется для проведения ремонтных работ, особенно в том случае, если герметичность массивной кирпичной конструкции нарушена, а выполнять её полный демонтаж не хочется. В этом случае трубы просто вставляются в сам дымоход и закрепляются в нём;
  • Дымоходы гибкие из нержавеющей стали нередко выполняют роль адаптеров или иначе- переходников.

Наличие утеплителя позволяет снизить

Возможно использование труб для сборки вентиляционных каналов в доме

Ремонтные работы и монтаж при наличии старого дымохода

Знакомство с техническими характеристиками

Дымоходы из нержавеющей стали гибкие имеют следующие технические характеристики:

  1. Посредством данных элементов выполняется сборка более сложных модульных систем. С помощью этих труб имеющих гибкую структуру вы сможете выполнить монтаж как одностенной, так и двустенной установки (соединяются всевозможные модули);
  2. Гибкость позволяет производить монтаж сложных элементов, имеющих неровную ось и угол наклона;

Особенности системы – это небольшой угол наклона

Большой выбор диаметров и сечений в ассортименте

Лучший материал – это безусловно нержавеющая сталь

Важно: не рекомендуется устанавливать такие трубы рядом с приборами и участками конструкций, температура на которых может достигать 280 и более градусов.

  1. С помощью данной разновидности есть возможность выполнить футеровку каналов. Таким образом, можно просто вставить трубу в стандартный кирпичный дымоход;
  2. Гибкая труба для дымохода за счёт лежащих в основе высокопрочных и жаростойких материалов (нержавеющая сталь), могут подключаться к любым отопительным агрегатам работающей на жидком топливе (бойлеры, печки, колонки).

Произведение утепления своими руками

Вид одного из элементов без утеплителя

Важно: перед покупкой и началом сборки своими руками , необходимо удостовериться в том, что материалы изготовления труб полностью соответствуют всем нормам и требованиям безопасности. Например, не допускается установка и монтаж труб, изготовленных из алюминия, такие элементы в обязательном порядке заменяются на более качественные, безопасные и надежные, изготовленные из нержавеющей стали. Данная вариация способна переносить более высокие температуры выходных газов, составляющие от 700 до 950 градусов, что позволяет производить подключение не только к приборам, работающим на жидком топливе, но и к твёрдотопливным конструкциям.

Конструктивные особенности

Труба для дымохода гибкая обладает своими уникальными характеристиками и особенностями, ознакомиться подробней с которыми вы можете в нашей фото галерее, а также в представленной ниже таблице:

Детали и описания

Гибкость и простота отведения

Гибкие дымоходы из нержавеющей стали подходят для сборки конструкций любой сложности, имеющих нестандартные изгибы и ответвления. При этом для сборки нет необходимости покупать и применять различные отводы, тройники и колена.

Данный аспект делает такие устройства очень экономичными, так как цена на них снижается в несколько раз, в отличие от боле сложных по своему строению установок.

При этом, за счёт гладкости внутренних стенок труб, конденсат не образовывается в большом количестве, не скапливается, своевременно отводится.

Герметичность и равномерность прогрева

Поскольку такие трубы представляют собой один цельный элемент (монолитный), вся система в целом отличается высоким уровнем герметичности. Исходя из этого, вероятность наличия трещин и щелей сводится практически к нулю.

Равномерное и быстрое прогревание элементов установки, не даёт образовываться конденсату в больших количествах. Исходя из чего, поверхность под воздействием кислот не разрушается.

Изделия подходят для установки и размещения в вытяжках любой протяжённости и диаметра.

Также гладкая внутренняя поверхность не позволяет образовываться и скапливаться большому количеству копоти и сажи.

Читайте также:
Пластиковые профили Brusbox, отзывы об окнах Брусбокс

Простота сборки и монтажа

Дымоходы, гибкая труба из нержавеющей стали которых имеет простое строение, обеспечивают не менее простой монтаж.

Установка может производиться как внутри короба, так и снаружи стены. Даже при осуществлении резки, образуется минимум грязи и строительного мусора.

Для стыковки и соединения между собой двух элементов используется такой метод как сварка. В качестве дополнительных фиксаторов используются хомута и специальные кронштейны.

Универсальные эксплуатационные характеристики

Трубы из нержавеющей стали гибкие для дымоходов могут применяться как для внутренней, так и наружной установки (обладают хорошей морозостойкостью). Помимо этого изделия хорошо переносят воздействия кислот и устойчивы к ржавчинам, коррозиям. А тепло продолжает хорошо сохраняться даже после окончания топки (недолго).

Интересно знать: инструкция представлена в этой статье, свидетельствует о том, что такие трубы широко используются как для твёрдотопливного оборудования, так и для приборов, работающих на газе (бойлеры, колонки, котлы). Помимо этого, такие детали могут применяться и для обустройства вытяжной и вентиляционной системы в доме или квартире.

Важно: перед покупкой следует ознакомиться не только с положительными качествами таких дымоходов, но и отрицательными. К недостаткам относится не идеальный показатель со стороны тяги. А для того чтобы конденсат образовывался в меньшей степени и не доставлял неудобств в эксплуатации отопительного оборудования, позаботьтесь о предварительном утеплении такого дымохода.

Как проводятся монтажные работы

Перед началом установки, позаботьтесь о том, чтобы сечение труб соответствовало диаметру выходного отверстия вашего оборудования. Не менее важно и то, что в качестве крепежей в этой случае используются специальные «адаптеры». Установка возможна как внутри помещения, так и снаружи постройки. В местах, где устройство проходит через различные перегородки, стены и перекрытия, необходимо дополнить конструкцию пожаробезопасным футляром.

Основные требования и правила монтажа:

  • Каждый элемент и крепления должны быть полностью герметичными. Швы не должны иметь зазоров и щелей, через которые в помещение может проникнуть газ, дым и продукты горения;
  • Первый элемент должен иметь только вертикальную направленность (для газовых котлов). При этом длина данного участка согласно нормам составляет от 500 сантиметров и более. Расстояние измеряется от патрубка дымохода (его нижней части) до горизонтально расположенной части установки;
  • Если высота от пола до потолочного перекрытия менее 2,7 метров, допускается сделать вертикальный участок немного меньше (250-300 сантиметров), при наличии встроенного стабилизатора тягового механизма;
  • Дома старого образца оснащаются системами общей протяженностью до 6 метров (горизонтальные участки). Для построек нового образца данный показатель составляет три метра;
  • Гибкие системы устанавливаются под небольшим уклоном, угол которого равен приблизительно 0,01—0,02 градуса;

Как починить старый кирпичный дымоход

Правила подключения гибкой трубы к дымоходной системе и каналам

Элементы гибкой системы могут использоваться

Возможности гибких дымоходов

На фото, починка старого дымохода с помощью гибкой трубы

  • Всего конструкция должна состоять из трех поворотов (не более), при этом закругление должно быть равно радиусу труб;
  • Для сбора конденсата устанавливается специальный сборки, размещается который в нижней части дымохода (около крепления);
  • Если около стен или потолка будут располагаться трубы или участки дымохода, необходимо произвести герметизацию и изоляцию с применением негорючих материалов;
  • Расстояние от стен и потолка до соединительных швов труб должно составлять не менее чем 6-8 сантиметров. Если перегородки не изолированы, расстояние увеличивается до 250-300 миллиметров минимум;
  • Устройство не должно провисать. Каждый элемент плотно стыкуется и фиксируется с предыдущим, дымовой канал дополнительно герметизируется;
  • Если дымоход не имеет своего стабилизатора, необходимо дополнительно оснастить конструкцию шибером (заслонкой), диаметр которой составит 5 и более сантиметров.

Важно: если котельное оборудование работает на жидком топливе, категорически запрещается оборудовать его такими элементами как зонт или аналогичными по своему строению насадками!

Совет: при необходимости вы можете использовать гибкие соединения для создания вентиляционных каналов в доме. При этом если их будет несколько, понадобится произвести их дополнительное разделение перегородками, выполненными из материала аналогичного стенам и перегородкам дома.

Что делать нельзя: прокладка труб, которые будут отводить продукты горения, категорически запрещена в помещениях, в которых проживают люди. Сам канал не должен выводиться в закрытые помещения, на балкон, лоджию, подъезд, веранду.

Гибкий дымоход всегда утепляется негорючими материалами. Это не позволит ему обледенеть, снизить уровень тяги или начать разрушаться от избыточного количества конденсата.

Перекрытие по металлическим балкам

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.
Читайте также:
Очистка воды в квартире: способы, оборудование, критерии выбора и особенности монтажа

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

  • двутавр номер 16 или 20;
  • швеллер высотой до 20 см;
  • уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

  • бетонная смесь для формирования цельной основы;
  • стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
  • строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

  • деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
  • полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
  • подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

  • бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
  • сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

  • повышенной надежностью;
  • высоким запасом прочности;
  • длительным ресурсом эксплуатации;
  • увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

  • трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
  • необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

  1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
  2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
  3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
  4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
  5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
  6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
  7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Читайте также:
Особенности шпаклевания углов стен

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Что такое металлические балки перекрытия, как их рассчитать и смонтировать?

Перекрытия из металла являются конструкцией, используемой в качестве строительного материала при строительстве различных частных и промышленных объектов.

Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия.

Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.

Что это такое и каких размеров бывают?

Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.

Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам.

Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства.

  • «10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников.
  • «12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах.
  • «14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.
  • «16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху.
  • «18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади.
  • «20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении.
  • «25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов.
  • «30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов.

Сфера применения

Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для:

  • Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве.
  • Создания межэтажных перекрытий.
  • Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях.
  • Монтажа ангарных каркасов.
  • Шахтовых стволов.
  • Создания разнообразных железнодорожных вагонов.
  • Строительства мостов, эстакад.
  • Возведения металлических ферм.

На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов.

Разновидности

Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия.

По назначению

С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов.

  1. Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью.
  2. Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном.
  3. Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности.

По материалу: стальные и алюминиевые

Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий.

    Стальные изделия изготавливаются из сплава стали способом холодного или горячего катания. Стальные конструкции бывают нескольких видов: уголок, швеллер, двутавр. Из преимуществ стальных балок можно выделить огнеустойчивость, устойчивость к гниению и внешним факторам, высокую прочность.

Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники.

  • Алюминиевые балки. При их изготовлении используется не просто алюминий, а его сплавы. В строительстве такие изделия применяются реже, чем стальные аналоги, так как они уступают по показателям устойчивости при сильных нагрузках. Чаще всего алюминиевые балки применяют при строительстве малогабаритных зданий. При возведении промышленных объектов изделия из данного металла применяются только в комбинации со стальными конструкциями.
  • По конструкции

    В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции.

    1. Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т».
    2. Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.

    Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку:

    • Б – стандартные двутавры.
    • Ш – изделие с широкими полями.
    • У – узкополочные конструкции.
    • Д – среднеполочные изделия.
    • К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия.

    Существуют двутавры не с параллельными, а с наклонными полками. Их классифицируют на специальные и обычные. Их характеристики регламентирует ГОСТ 19425-74.

  • Швеллер. Сечение элемента представляет собой букву «П». Эти балки считаются универсальными, применяются во всех сферах промышленности.
  • Требования

    Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются:

    • Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах.
    • Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет.
    • Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии.

    Характеристики

    Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики.

    1. Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры:
      • длина – 10-60 см;
      • ширина – 5,5-19 см;
      • толщина полки – 7,2 мм-1,8 см;
      • толщина стенки – 4,5мм-1,2 см.
    2. Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики:
      • длина — Б-1 – 100 Б-4;
      • толщина полок – 5,7 мм-3,3 см;
      • ширина профиля – 55 мм-32 см;
      • толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см.
    3. Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики:
      • длина — 20Ш1- 70Ш5;
      • ширина профиля – 15-32 см;
      • толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
      • толщина полок – от 9 мм -3,65 см.
    4. Колонные балки имеют следующие показатели:
      • длина – 20 К1-40 К5;
      • ширина профиля – от 20 до 40 см;
      • толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
      • толщина полок – 1-3,55 см.

    Расчет

    При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты.

    Какие показатели учитывать?

    При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов:

    • площадь строящейся поверхности;
    • общий вес;
    • расстояние между металлическими балками;
    • максимально возможную нагрузку;
    • ширину пролета.

    Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше.

    Формулы

    Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката.

    Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах.

    Расчет на прогиб рассчитывается по формуле My = (q * L2) / 8, где:

    • q – величина линейной нагрузки;
    • p – шаг укладки балок;
    • L – длина перекрываемого пролета.

    Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала.

    Расчет на жесткость осуществлять по формуле f = 5 * q * L4 / (384 * E * Jy), где:

    • q – линейная нагрузка на балку;
    • L – длина пролета;
    • E – модуль упругости материала
    • Jy – минимальный момент инерции.

    Особенности процесса монтажа

    Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать.

    1. Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий.
    2. К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок.
    3. Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.
    4. Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см.
    5. Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см.
    6. Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы.

    Плюсы и минусы применения в зданиях

    Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется:

    • повышенной прочностью;
    • огнестойкостью;
    • устойчивостью к внешним факторам;
    • повышенной надежностью;
    • большим периодом эксплуатации;
    • возможностью усилить уже построенное здание;
    • увеличенной несущей способностью.

    Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать:

    • сложность проведения строительных работ;
    • необходимость задействовать тяжелую технику;
    • металл может подвергаться коррозии;
    • требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.

    Цены на все виды

    В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице.

    Наименование балки Длина Стоимость
    двутавровая № 10 12 м 880
    двутавровая № 10 Б-1 12 м 780
    двутавровая № 12 12 м 900
    двутавровая № 12 Б-1 12 м 660
    двутавровая № 14 12 м 1050
    двутавровая № 14 Б-1 12 м 740
    двутавровая № 16 12 м 1300
    двутавровая № 16 Б-1 12 м 980
    двутавровая № 18 12 м 1280
    двутавровая № 18 Б-1 12 м 1150
    двутавровая № 20 12 м 1560
    двутавровая № 25 Б-1 12 м 2150
    двутавровая № 25 Ш-1 12 м 3500
    двутавровая № 30 12 м 2600
    двутавровая № 35 12 м 3300
    двутавровая № 40 12 м 3500
    двутавровая № 45 Б-1 12 м 5200

    Заключение

    Использование металлических балок перекрытия рационально и оправдано в области машиностроения и промышленности. В жилищном строительстве применять эти изделия невыгодно и затратно. Если все-таки решили купить металлические конструкции, то лучше выбирать алюминиевые, так как они больше всех подходят для малоэтажного строительства. Очень важно произвести правильные расчеты.

    Монолитное перекрытие по металлическим балкам

    Иногда в частном домостроении применяется такой вариант перекрытий – монолитное железобетонное, опирающееся на металлические балки (спаренные швеллеры, двутавры, труба квадратная и т.д.).

    Плюсами такого перекрытия является то, что за счет довольно часто расположенных балок (от 1 м до 2,5 м в среднем) само перекрытие можно сделать довольно тонким (но не менее 50 мм). Армируется такое перекрытие в один слой, что тоже дает немалую экономию.

    Основным минусом является то, что по требованиям пожарной безопасности металлические конструкции нужно покрывать специальным огнезащитным составом, а это недешевое удовольствие.

    В данной статье мы рассмотрим два вопроса: как выполнить железобетонное перекрытие и как подобрать металлические балки.

    С чего следует начать? С анализа перекрытия в плане. Допустим, у нас перекрытие размером 4х8 м. Рациональней расположить балки вдоль короткой стороны плиты, т.е. длина балок будет 4 метра (не считая глубины опирания на стены). Чем короче балка, тем меньше металла мы на нее потратим, и тем реже эти балки можно расставить. Конечно, это не жесткое правило, а просто рациональный совет.

    Далее необходимо собрать нагрузки на 1 м 2 перекрытия. Как собирать нагрузки, подробно изложено в статье «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома». При этом учитывается:

    – временная нагрузка на перекрытие,

    – нагрузка от веса перегородок (желательно балки располагать под перегородками, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на облегченное перекрытие),

    – нагрузка от веса полов,

    – собственный вес перекрытия.

    Затем нужно задаться шагом металлических балок. Здесь на первый план выходит монолитное перекрытие. Если сделать шаг балок слишком частым, мы рискуем вызвать перерасход как металла, так и железобетона. Если расстояние между балками, наоборот, слишком большое, это вызовет увеличение арматуры в плите, увеличение толщины этой плиты (при этом значительно возрастет нагрузка на балки), а значит увеличится и сечение балок. Поэтому всегда перед началом расчета нужно анализировать и подбирать оптимальное расстояние между балками перекрытия. Изложенные ниже расчеты применимы при условиях: между всеми балками должно быть одинаковое расстояние; должно выполняться условие L 1/ L 2 > 2, где L 1 – длина балки, L 2 – расстояние между соседними балками.

    В принципе, есть несколько путей расчета перекрытия такого типа.

    Первый путь (более трудоемкий, особенно без достаточного опыта, но иногда необходимый). Можно задаться профилем металлических балок (допустим, у вас уже есть в наличии металл конкретного профиля); затем, задавшись толщиной перекрытия и шагом балок, можно собрать нагрузки и выполнить расчет балки. При этом, выполняя расчет, вы за несколько подходов можете определить максимально допустимое расстояние между балками, при котором выполняются условия прочности и деформативности. После этого можно перейти к расчету перекрытия и определить его толщину и армирование. Если все прошло – хорошо. Если толщина оказалась большей, чем вы задавали, расчет нужно будет повторить с начала – пока не сойдутся все части задачи.

    Второй путь. Расчет начинается с железобетонного перекрытия. Задаемся шагом балок и толщиной плиты, собираем нагрузки и выполняем расчет плиты. При необходимости, корректируем шаг балок и толщину плиты до наиболее экономичных результатов. Собираем нагрузку на балку с получившегося пролета и подбираем сечение балок.

    Второй путь мы рассмотрим на примере.

    Расчет ведется для условно выделенной полосы плиты шириной 1 м.

    Необходимо перекрыть помещение размером в плане 6х10 м. Над перекрытием будут жилые комнаты – временная нагрузка 150 кг/м 2 . Материалы плиты: бетон класса В15, расчетное сопротивление бетона Rb = 7,7 МПа, арматура горячекатаная периодического профиля класса А400С, расчетное сопротивление арматур ы Rs = 365 МПа.

    Минимальная толщина перекрытия должна быть больше, чем L /35, где L – расстояние между балками.

    Задаемся шагом балок – 2,5 м, направление балок – вдоль короткой стороны помещения, толщина ж.б. перекрытия – 80 мм (что больше, чем 2,5/35 = 0,071 м = 71 мм), расстояние от нижней грани плиты до рабочей арматуры – 35 мм.

    Монолитное перекрытие по металлическим балкам

    Главная / Монтаж, ремонт, уход / Преимущества и недостатки металлических балок перекрытия

    Во время ремонта или строительства частных домов немалую часть времени занимает возведение межэтажных перегородок. Они являются одной из основных частей любой постройки и выполнить работы необходимо очень качественно. Чтобы их собрать можно использовать различные технологии, но, чаще всего, в основе лежат несущие каркасы. В данной статье рассмотрим способы возведения и ремонта, при которых перекрытия опираются на металлические балки.

    Особенности

    В подобных разделяющих этажи плитах важнейшую роль играет каркас, собираемый из металлических составляющих и расчёт возникающих нагрузок. В зависимости от величины нагрузки выбирается вид создаваемой межэтажной перегородки. Они могут быть следующих видов:

    • Монолитная, на основе силового каркаса из металла.
    • Деревянное перекрытие по металлическим силовых элементам.
    • Железобетонные сборные основания из плит.

    Каждая разновидность имеет свои собственные плюсы и минусы. Однако, из всех названных типов деревянные будут как самыми легкими, так и наименее прочными. Если говорить об остальных двух типах, то монолитное основание по балкам из металла будет несколько сложнее собрать, но, оно позволит избежать использования тяжелой подъемной техники. Основания из железобетона будут собираться быстрее, но, использования тяжелого крана не избежать.

    Балочные перекрытия по деревянным балкам, по металлическим балкам. Монолитные перекрытия.

    Балочные перекрытия собирают из несущих балок и заполнения между ними- наката. Балочные конструкции изготовляются на основе металлических, деревянных или железобетонных балок с последующей их отделкой всеми необходимыми элементами перекрытий.

    Перекрытия по деревянным балкам.В настоящее время деревянные перекрытия допускается применять лишь в малоэтажных зданиях и только в районах, где лес является местным строительным материалом. Достоинства : лёгкость перекрытий, изготавливаемых из «деловых» пород древесины; простота и удобство монтажа балок; возможность обходиться без привлечения специальной техники (подъемника или крана),сравнительно невысокая стоимость. Недостатки — сгораемость, возможность загнивания и относительно малая прочность.

    Деревянные балки могут иметь сплошное или составное сечение. Для опирания элементов (межбалочного заполнения- наката) по бокам балок прибивают бруски, называемые черепными.

    Концы балок, заведенных в несущие стены, антисептируют, изолируют 2-мя слоями рубероида и анкеруют в каменных стенах. Заполнение между балками выполняют из щитового дощатого наката.

    Деревянные перекрытия относятся к акустическим слоистым конструкциям. Для обеспечения звукоизоляции на накате располагают звукоизоляционный слой по водоизоляционной стяжке. Стяжка выполняется из рулонных материалов или по смазке глинопесчаным раствором. Для звукоизоляции используют минераловатные плиты или другие эффективные легкие пористые материалы.

    1-деревянная балка,2-стальной анкер,3-черепной брусок,4-трехслойный щитовой накат,5-глиняная смазка,6 — звукоизоляционный слой,7-звукоизоляционная прокладка,8-дощатый пол толщиной 29 мм,9-штукатурка


    По металлическим балкам. По сравнению с деревянными достаточно надежны и более долговечны, а также имеют меньшую толщину (экономят пространство), но подобные перекрытия возводят редко. Для заполнения проемов между балками можно использовать легкобетонные вставки, облегченные железобетонные плиты, деревянные щиты или деревянный накат. Масса 1 м2 такого перекрытия часто превышает 400 кг.

    • Металлической балкой можно перекрыть большие пролеты ( 4-6 метров и более).
    • Металическая балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям(гнили и т.д.).

    Но перекрытия по металлическим балкам не лишены недостатков:

    • в местах повышенной влажности на металле образуется коррозия.
    • Кроме того, такие перекрытия имеют пониженные тепло- и звукоизоляционные качества. Чтобы смягчить этот недостаток, концы металлических балок обертывают войлоком.

    В таких перекрытиях несущим элементом является прокатный профиль: двутавр, швеллер, уголки.


    Между балками укладывают сборные железобетонные пустотелые плиты толщиной 9 см. По железобетонным плитам нанесен слой шлака и железобетонной стяжки толщиной 8-10 см. Расход стали высокий — 25- 30 кг/м2 в зависимости от марки стали, из которой изготовлены балки.

    1 — «чистый» пол; 2 — дощатый настил; 3 — балка; 4 — сборная ж/б плита; 5 — гидроизоляция; 6 — сетка штукатурная; 7 — штукатурка.

    Монолитные перекрытия.

    Монолитные перекрытия взводятся на строительной площадке при помощи щитовой или туннельной опалубки. По своей, конструктивной схеме они могут быть:

    • ребристыми (балочными), состоящие из главных и вспомогательных балок, объединенных монолитной плитой;
    • кессонными с взаимопересекающимися балками одинаковой высоты;
    • безбалочными — в виде сплошной монолитной плиты, опираемой на вертикальные несущие конструкции.

    Ребристые перекрытия состоят из плиты, второстепенных(ребер) и главных (прогонов) балок. Высота главных балок выше второстепенных. При квадратном плане перекрываемого помещения применяют вариант кессонного перекрытия, в котором все ребра, поддерживающие плиту перекрытия имеют одинаковую высоту. Все элементы перекрытия балочной (плиты и балки), а также безбалочной систем (плиты и колонны) жестко связанны между собой.

    Монолитные безбалочные перекрытия работают по схеме многопролетной неразрезной конструкции, с опорами на несущие стены. Защемление несущих монолитных перекрытий осуществляется по контуру или по трем сторонам

    Достоинства решения

    Металл позволит создать практически не подверженную влиянию внешних факторов несущую основу. Такие каркасы не боятся огня, практически не подвержены воздействию влаги и очень прочны. Кроме того, металлическими деталями можно произвести усиление плит перекрытия в уже построенном здании, хотя, процесс это непростой.

    При создании монолитного варианта не потребуется использовать тяжёлую технику для перевозки бетонных панелей – они отливаются прямо на месте. То же самое можно сказать и про межэтажные плиты, сделанные на основе профлиста – сами листы не слишком тяжелые, а бетон заливается уже на месте.

    Если же техника есть и разделительная межэтажная плита будет состоять из отдельных железобетонных панелей, то скорость возведения постройки значительно возрастет, по сравнению с монолитными основаниями, но, без техники будет уже не обойтись.

    Недостатки

    У каждого из названных выше вариантов сооружений есть свои минусы. Так, для монтажа межэтажных перегородок из железобетонных элементов понадобится привлекать строительную технику в виде подъемного крана. Собирая монолитное перекрытие по металлическим балкам необходимо тщательно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции, что не получится сделать без привлечения специалистов.

    Кроме того, понадобится и опалубка, а также техника, которая обеспечит доставку и заливку бетона. При этом, потребуется создать специальный арматурный каркас, который будет отвечать за прочность создаваемой панели – без квалифицированного сварщика тут не обойтись и все это, приводит к увеличению расходов на строительство.

    Собирая перекрытие при помощи металлической балки и досок нужно понимать, что такая конструкция будет менее надежной, чем железобетонные панели или же монолит. При этом, дерево становится потенциальным источником пожарной опасности.

    Немаловажным моментом будет и вес всей создаваемой конструкции. Стены должны выдержать подобную нагрузку и расчёты опять же придется доверить специалисту, чтобы избежать ошибок, так как от этого будет зависеть ваша жизнь и прочность всей постройки.

    Этот момент будет особенно важен тогда, когда производится усиление перекрытий балками, так как работы производятся снизу и опорой для устанавливаемых деталей станут стены. В них придется подготовить специальные проемы, в которые будут вставлены концы несущих деталей и обеспечить после монтажа гидро и теплоизоляцию опорных площадок.

    Монолитные железобетонные перекрытия

    Монолитные железобетонные перекрытия актуальны, если требуется обеспечить общую жесткость строения. Их используют в домах сложной формы, где невозможно применение типовых сборных конструкций перекрытий. Монолитные перекрытия изготавливают непосредственно на строительной площадке в несколько этапов:

    • устройство опалубки;
    • армирование;
    • замоноличивание конструкции;
    • распалубка.

    Готовая конструкция представляет собой бетонную плиту, усиленную арматурным каркасом.

    Арматурный каркас монолитного перекрытия

    Монолитные перекрытия, помимо выполнения своих прямых функций, перераспределяют нагрузку от пола на несущие стены. В них арматурные стержни размещаются в нижней части плиты. Каркас располагают на расстоянии 3–5 см от стенок опалубки, чтобы бетон мог заполнить это пространство. Плиту обычно укладывают на несущую стену. При этом ширина поверхности, на которую она опирается, должна быть не менее 10–15 см. Значимый недостаток монолитных перекрытий — большая материалоемкость и длительность изготовления: после завершения всех работ такое перекрытие должно набирать прочность еще не менее 28 дней. На его изготовление потребуется внушительное количество материала для изготовление опалубки.

    Конструкция монолитного железобетонного перекрытия

    Опалубка — форма (деревянная, металлическая или из полимерных материалов), определяющая конфигурацию будущей железобетонной конструкции, предназначенная для укладывания бетонного раствора и размещения арматуры. Она может быть съемной — устанавливаемой на период твердения бетонной смеси; несъемной — включаемой в конструкцию.

    Как производится монтаж

    Наливные бетонные конструкции создаются в несколько этапов: подготовка стен, укладка несущих частей каркаса, установка опалубки или укладка профлиста, выполняющего эту роль, а последним этапом станет заливка бетона. После заливки, требуется от трех до шести недель на то, чтобы залитое основание высохло.

    Сборное железобетонное основание чаще всего монтируется по двутавровым металлическим балкам и заключается в монтаже силовых элементов, с предшествующей подготовкой стен и укладки плит. Бетонные панели устанавливаются таким образом, чтобы их нижняя плоскость опиралась на широкую часть силовых деталей каркаса. В такой конструкции потребуется дополнительная звуко и теплоизоляция.

    Если осуществляется усиление перекрытий, необходимо произвести расчёт габаритов, а также несущей способности монтируемых элементов и опорных площадок – они должны будут выдержать увеличенную нагрузку, так как подобные работы производятся в тех случаях, когда необходимо укрепить существующие перекрытия по причине возросшей нагрузки или ослабления имеющихся несущих элементов.

    Все перечисленные способы обустройства и усиления перекрытий весьма сложны в исполнении. Если у вас нет специального опыта и строительных навыков, браться за подобную работу не стоит – лучше доверить все операции подготовленной строительной бригаде. Кроме того, без привлечения помощников все равно будет не обойтись – даже в случае с конструкциями, собранными из балок и дерева, вес отдельных элементов не позволит выполнить их монтаж самостоятельно.

    Расчет перекрытия по металлическим балкам – Двутавровые балки перекрытия – все про «Н»-образный прокат. Перекрытие по металлическим балкам: подготовка, расчет, монтаж

    Несмотря на бушующий в мире экономический кризис, который, к сожалению, затронул и нашу страну, строительство объектов различной важности продолжает производиться. При этом, в последнее время получило новый толчок развития именно промышленное строительство, однако, потребность жителей страны в жилых квадратных метрах не уменьшилось.

    Сегодня в строительстве промышленных и гражданских объектов повсеместно применяются металлические балки перекрытия, которые повышают несущую способность всей конструкции.

    Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

    На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

    • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
    • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
    • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

    В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

    К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

    Применяемые материалы и оборудование

    В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

    • двутавр номер 16 или 20;
    • швеллер высотой до 20 см;
    • уголок, сваренный в силовой каркас.

    Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

    • бетонная смесь для формирования цельной основы;
    • стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
    • строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

    Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

    Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

    • деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
    • полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
    • подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

    Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

    Следует также подготовить оборудование:

    • бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
    • сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

    Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

    Расчет

    Чтобы произвести выбор металлического бруса для той или иной конструкции, которая будет нести определённую нагрузку, необходимо произвести расчёт балки на прочность при изгибе. Это можно сделать, рассчитав все параметры самостоятельно по известной методике или воспользоваться онлайн-калькулятором.

    Для выбора балки перекрытия, делают проверку из условия на прочность, где максимальная прочность стали должна быть больше суммы отношений максимального изгибающего момента в точке действия той или иной нагрузки к осевому моменту, и поперечных сил и площади поперечного сечения в максимально нагруженной точке.

    Для определения всех неизвестных параметров этого условия, вычисления проводят поочерёдно.

    Сначала определяют максимально нагруженный участок балки. Для этого, строят эпюру поперечных сил и изгибающих моментов. Чтобы построить эпюру, необходимо вычислить все суммарные изгибающие моменты и поперечные силы, действующие на балку, по участкам.

    Как правило, в случае металлического бруса перекрытия, расчётную схему заменяют балкой, лежащей на двух шарнирных опорах. В этих опорах возникают реакции сопротивления, у которых необходимо определить их условия:

    Когда реакции определены, балку разбивают на участки по опорам. Первый участок находится от одного конца балки до опоры, второй участок располагается между опорами, третий за последней опорой и так далее. Необходимо знать, что если на одном участке имеется точка изменения нагрузки, то её нужно выделить в отдельный участок.

    После того, как участки определены, строятся эпюры поперечных сил и изгибающий моментов, и определяется нагруженный участок. Далее, вычисляется осевой момент сопротивления сечения:

    По вычисленному параметру производят выбор номера двутавра из сортамента. На этом расчёт балки считается оконченным.

    Онлайн

    Рассчитывать металлическую балку и производить её выбор вручную довольно трудоёмко и занимает время, которое не всегда можно выделить занятому человеку. Поэтому, стоит довериться расчётам профессионалов.

    Но, если заказчик строительства сомневается в экономической целесообразности произведённого строителями расчёта, можно произвести быстрый автоматический расчёт при помощи сайтов, предлагающих данный товар.

    Одним из примеров такого калькулятора может быть портал https://svoydomtoday.ru/building-onlayn-calculators/111-raschet-metallicheskoy-balki-perekritiya.html, который предлагает, находясь на сайте, рассчитать расход материала и выбрать балку из сортамента.

    Данный калькулятор требует введения следующих исходных данных:

    1. Сначала нужно ввести условия эксплуатации металлической балки.
    2. После этого характеристики предварительно выбранной металлической балки.
    3. Указать нормативную и расчётную нагрузку на балку и произвести расчёт.

    В результате, получается минимально возможный при заданных условиях момент сопротивления балки. Из полученного момента можно выбрать балку по таблице сортамента.

    Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

    Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

    • повышенной надежностью;
    • высоким запасом прочности;
    • длительным ресурсом эксплуатации;
    • увеличенной несущей способностью.

    Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

    Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

    • трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
    • необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

    К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

    Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

    Подводим итоги

    Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

    Двутавровые балки перекрытия с каждым годом обретают все большую популярность благодаря своим неоспоримым достоинствам. Познакомимся с их видами, производством и уделим внимание особенностям расчета элементов.

    Расчет перекрытия по металлическим балкам

    Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

    При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

    • общий вес;
    • нагрузочную способность;
    • площадь формируемой поверхности;
    • расстояние между балками;
    • ширину пролета.

    Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

    Несущая способность составляет:

    • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
    • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

    С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

    • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
    • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

    Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

    Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

    Методика расчета несущих конструкций из различных материалов

    На балки перекрытия приходится значительная нагрузка, поэтому во избежание чрезмерного прогиба перекрытий и обрушения зданий необходимо выполнять расчет данных несущих конструкций. Балки изготавливаются из деревянного бруса, металлопроката и железобетона. Ниже приводятся простейшие методики расчетов и рекомендации по выбору балок из указанных материалов.

    Расчет деревянных балок

    Для расчета деревянных балок необходимо знать распределенную нагрузку на перекрытие, длину балок и расстояние между ними. Балки укладываются параллельно короткой стороне здания, распределенная нагрузка выбирается равной 400 кг/кв. метр для межэтажных и 200 кг/кв. метр для чердачных перекрытий. Для примера рассчитаем балки для комнаты размерами 6х4,5 метра, при этом длина балки будет равна около пяти метров, но расчет ведется исходя из расстояния между стенами — 4,5 метра. Расстояние между балками выбираем равным 0,8 метра.

    Рассчитываем максимальный изгибающий момент:

    М = (q х hхl2) / 8 = 400 х 0,8 х 4,52 / 8 = 810 кгм = 81000 кгсм;

    где q — распределенная нагрузка, h — расстояние между балками; l — длина пролета.

    Требуемый момент сопротивления балки равен:

    W = М / R = 81000 / 142,71 = 567,6 куб. см;

    где R — расчетное сопротивление древесины, для сосны равное 14 МПа или 142,71 кгс/кв. см.

    Задавая ширину сечения бруса (10 см) определяем высоту балки:

    h = √(6W/b) = √(6 х 567,6/10)= 18,5 см;

    где h — высота, b — ширина балки. Результаты расчетов показывают, что можно применить брус 10х20 см.

    Оптимальное соотношение ширины и высоты балки равняется 1:1,4. Подставляя в формулы разные значения расстояний между балками и их ширины подсчитываем расход материалов и выбираем наиболее экономичный вариант при оптимальном сечении.

    Для выбора деревянных балок можно воспользоваться онлайн калькулятором Романова или таблицами, в которых по результатам расчетов приведены наиболее типичные варианты. Подобные материалы можно легко найти в интернете.

    Прогиб деревянной балки должен быть менее 1/250 ее длины, для нашего случая 450/250 = 1,8 см. Он рассчитывается по формуле:

    f=(5ql4)/(384EI) = 5 х 400 х 4,5 х 4,5 х 4,5 х 4,5 / 384 х 109 х 6666.6667 х 10 — 8 = 3,2 см;

    где E — модуль упругости, для древесины равный 109 кгс/м2; I — момент инерции, для балки прямоугольного сечения равный:

    I = b x h4 / 12 = 10 х 203 / 12 = 6666.6667 см4.

    В данном случае прогиб больше допустимого, поэтому следует выбрать брус большего сечения или уменьшить расстояние между балками и повторить расчеты.

    Расчет металлических балок

    Методика определения максимального изгибающего момента и момента сопротивления одинакова для балок из любого материала. Металлические балки чаще всего изготавливаются из двутавра. Величину допустимого момента сопротивления для выбранного профиля можно узнать в справочнике по металлопрокату или вычислить на онлайн калькуляторе по геометрическим размерам. Расчеты значительно облегчаются при использовании программ, имеющихся в интернете. В таблице указаны рекомендуемые номера двутавров при распределенной нагрузке 400 кгс/кв. м.

    Расстояние между балками (метров) Двутавр при пролете 3 метра Двутавр при пролете 4 метра Двутавр при пролете 6 метров
    1000 №10 №12 №20
    1100 №10 №12 №20
    1200 №10 №12 №20
    • Как обеспечить правильное примыкание крыши к стене дома, читайте в нашей статье.
    • Что представляет собой кровельный аэратор, Вы узнаете из данной публикации.
    • О характеристиках и особенностях конструкции винилового сайдинга Хольцпласт мы рассказываем по этой ссылке.

    Расчет железобетонных балок

    Заводские балки выбираются по допустимому моменту сопротивления, который указывается в документации. Выбор конструкции монолитных балок затруднен тем, что железобетон является материалом, состоящим из нескольких компонентов и предусмотреть влияние всех факторов на несущую способность балки довольно сложно. Методику расчетов смогут осилить лишь специалисты, изучившие сопромат и имеющие практический опыт.
    Общие рекомендации по выбору железобетонных балок сводятся к следующему:

    • Бетон выдерживает значительные нагрузки на сжатие, а арматура — на растяжение, поэтому она устанавливается в растянутой зоне — нижней части балки.
    • Высоту сечения балки выбирают большей 1/20 длины пролета, отношение высоты к ширине сечения — равным 7:5.
    • Диаметр арматуры должен быть 12 мм и более, количество прутков — не менее 4, в нижней части сечения укладывается более толстая арматура (арматура в верхней части нужна, если балка изготавливается на почве и устанавливается на место подъемным краном).
    • Бетонировка должна осуществляться в один прием, следующая порция бетона укладывается до схватывания предыдущей.
    • Выбор балок упрощается при использовании программ, определяющих их сечение и количество арматуры.

    Заключение

    Приведенные формулы и рекомендации дают представление о методике расчетов и с большинстве случаев пригодны для выбора балок перекрытия. Более сложные методики учитывают все условия работы, при этом производится проверка на устойчивость к нагрузкам, действующим в разных направлениях.

    Выбор балок упрощается при использовании программ и онлайн калькуляторов, которые имеются в интернете. Программы делаются людьми, а люди могут допустить ошибки, поэтому перед использованием программ нужно почитать отзывы, написанные пользователями.

    Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

    На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

    1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
    2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
    3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
    4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
    5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
    6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
    7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

    При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

    Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

    Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

    Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

    После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

    1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
    2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
    3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
    4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
    5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

    Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: