Как правильно установить швеллер на перекрытие

При расширении существующих или устройстве новых проемов в несущих стенах, проект перепланировки квартиры может содержать различные способы металлоусиления. Здесь мы рассмотрим такой распространенный вариант, как усиление швеллером.

Швеллерное усиление в форме П-образной рамы или горизонтальной перемычки подходит для бетонных и кирпичных несущих стен.

Рама или перемычка из металлических профилей принимает на себя нагрузку, которая до этого приходилась на демонтированный участок стены, что позволяет сохранить несущую способность стены, не снижая ее. Таким образом, усиление дверного проема швеллером позволяет предотвратить растрескивание или даже обрушение стены.

Примеры усиления проемов в бетонных стенах

Пример усиления проемов в кирпичных стенах

Как правильно установить швеллер на перекрытие

Виды перекрытий
Швеллер для перекрытий
Расчет на изгиб швеллера для перекрытий
Подбор сечения и проверка на жесткость швеллера
Как укрепляют проемы швеллерами?
Как организовывается проем в кирпичной стене?
Способы вставки:

При строительстве жилых зданий и прочих сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, так как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).

Цена услуги для винтовых свай

Самостоятельно выполнить обвязку фундамента швеллером под силу не каждому хозяину, особенно без опыта в строительном деле. Чтобы возвести надежный и долговечный фундамент, можно обратиться за квалифицированной помощью к специалистам.

Стоимость таких работ для большинства городов отличается значительно и составляет:

Москва — обвязка швеллером шириной 120 – 300 мм от 800 до 2000 руб. за 1 м;
Санкт-Петербург — обвязка швеллером шириной 120 – 300 мм от 1100 до 2500 руб. за 1 м;
Казань — обвязка швеллером от 500 руб. за погонный метр;
Екатеринбург — от 500 руб. за п/м;
Нижний Новгород — от 550 руб. за п/м.

Цена на обвязку зависит от размера швеллера и объема монтажных работ.

Швеллеры как межэтажное перекрытие

Здравствуйте! У меня такой вопрос. Планирую построить 2-х этажный кирпичный дом. Можно ли использовать для межэтажного перекрытия швеллеры вместо монолитной плиты? В целях экономии средств.

Марат, Нижний Новгород.

Привет, Марат из Нижнего Новгорода!

Если вы просчитали, что стоимость монолитной (железобетонной плиты) в межэтажном перекрытии двухэтажного дома дороже, чем конструкция из швеллеров, то вам и карты в руки.

Далеко не массово, но вполне применяемо.

Единственное замечание. Монолитная плита имеет опору по всему периметру внешних стен (и внутренних перегородок), то есть это довольно таки приличная площадь. Если же вы собираетесь использовать швеллера, то они будут опираться только своими концами на участки этих стены и на перегородки. Площадь опоры будет значительно меньше. Что создает в местах опоры значительно большие нагрузки (в кГ/см2).

Во избежание деформаций и разрушений в означенных местах необходимо использовать их усиление. Для этого вам придется практически по всему периметру по верху стен уложить армированные перемычки, либо (что делается гораздо чаще) сделать сплошной армопояс. Как вариант по верху двух противоположных стен дома, на которые опираются концы швеллеров, укладывают металлическую балку в виде швеллера или двутавра.

Строительство в Москве и подмосковье

Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!

Другие вопросы по теме полов:

Строительство в Москве и подмосковье

Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!

Строительство в Москве и подмосковье

Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!

Строительство в Москве и подмосковье

Широкий спектр строительных услуг. Фундамент, стены, перекрытия, кровля, под ключ!

Семенычу (автору материалов)

Наш сайт регулярно пополняется интересными и уникальными материалами и статьями по тематике пиломатериалов, строительных материалов и работ, приводится авторское мнение и знания реального шабашника с опытом работы более 15 лет. Имеется раздел — забавные истории шабашников. Если вы желаете получать информацию об этом, подпишитесь на рассылку новостей нашего сайта. Гарантируется непередача вашего адреса третьим лицам.

Ремонт квартир в Москве и подмосковье

Широкий спектр ремонтных работ. Профессиональные мастера.

Укрепление уголковым профилем

Усиление дверного проема в межкомнатной кирпичной перегородке осуществляется с помощью уголков. Предварительно в соответствующих друг другу парах профилей высверливают отверстия. Для уголков нет нужды вырубать в стене широкие ниши. Достаточно сделать в ней борозды, в которые полностью войдут полки профилей.

Сначала паз вырезают с одной стороны перегородки. В него вставляют уголок, через отверстия которого на стене ставят метки. После просверливания в ней сквозных отверстий делают паз с другой стороны. В него вставляют второй уголок. Элементы перекладины стягивают крепежом. Как и при монтаже швеллеров, профили соединяют стальными перемычками.

Если необходимо дополнительное усиление дверного проема, его вертикали также обрамляют уголками. Их соединяют сваркой с перекладиной. Между парами уголков приваривают стальные пластины. В них делают отверстия, через которые в перегородку будут вставлены анкеры.

Иногда может потребоваться усиление старого проема в стене. В этих случаях оконный или дверной проем окаймляется рамой из швеллеров или уголков. Она воспримет на себя часть нагрузки.

Методы установки рамы практически не отличаются от описанных выше способов монтажа швеллерного и уголкового профиля.

При расширении проемов, имеющихся в квартире, или создании новых в несущих стенах требуется обязательное их усиление. Для этого могут использоваться различные металлоконструкции. Самым распространенным вариантом является укрепление швеллером. Оно подразумевает создание рамы или прямой перекладины. Этот метод применяется для несущих оснований, возведенных из бетона или кирпича.

Созданные металлические конструкции принимают на себя нагрузку, распространяющуюся до этого на демонтированную часть стены. Усиление дверного проема швеллером предотвращает появление трещин или разрушение основания.

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Технология укрепления проема швеллером

При выполнении проемов лучше всего воспользоваться технологией алмазной резки. Современный инструмент позволяет провести работы тихо, чисто и без повреждения остальной части стены. Использование для демонтажа основания болгарки или отбойного молотка может привести к обрушению. Вначале мастера устанавливают страховочные подпорки, которые должны временно распределить нагрузку.

Самым легким и распространенным способом укрепления является П-образная рама из швеллера. Она выполнена из вертикальных полок и поперечины. Такая конструкция устанавливается по краям проема и закрепляется специальными химическими анкерными болтами, кусками арматуры. Дополнительно на полу фиксируются опорные пятки, к которым объект приваривается нижними краями. Также укрепление проема швеллером подразумевает выполнение сварки в углах примыкания частей металлоконструкции.

Надежность обеспечивается химическими анкерами. Это особые крепежные элементы, имеющие капсулу с клеевой основой. Она вставляется в подготовленное отверстие, куда следом устанавливается болт. Емкость разбивается, в течение некоторого времени протекает химическая реакция, после чего крепеж затягивают гайкой. Подобный тип соединения способен выдерживать большие нагрузки. С его помощью обеспечивается совместная работа по распределению давления стены и самого швеллера. По окончании монтажа проводится антикоррозийная обработка металлической конструкции.

Как правильно установить швеллер на перекрытие

Советы специалистов

Для создания единой конструкции при монтаже ростверка из металлопрофиля каждый пролет фундамента занимают единичные полосы из цельнопрокатных лент длиной 11,8 м.

Для скрепления элементов свайно-винтового фундамента применяют шурупы диаметром 8 – 10 мм. Чтобы правильно выбрать и рассчитать расход материалов, следует обратиться к специалистам.

Ширина используемого швеллера напрямую зависит от материала стен будущей постройки. Для легких домов она составит 120 мм при диаметре винтовых колонн 76 – 89 мм, для средних — 140 мм при диаметре свай — 89 – 109 мм. Для более тяжелых строений применяют швеллер 180 – 200 мм.

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л — легкую. Литеры С (например — 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

— один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.

Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.

Области применения швеллера, расчет на прогиб, характеристики

23.10.2018
Швеллер – разновидность фасонного металлопроката, получаемая путем горячей прокатки или гибки, имеет поперечное сечение П-образной формы. Массово горячекатаная продукция изготавливается из стали обыкновенного качества (3 пс/3сп) или низколегированных марок.

Изделия из низколегированных сталей (наиболее часто – 09Г2С) предназначены для эксплуатации при низких температурах.

Исходной заготовкой при производстве гнутого швеллера является полоса, материалы – «черные» и коррозионностойкие стали, алюминий и его сплавы, медь и сплавы на ее основе (бронза, латунь).

Профильные изделия из алюминия и его производных могут изготавливаться способом горячей прессовки без или с дальнейшей термообработкой (отжигом, закалкой с естественным или искусственным старением). Наибольшее распространение получил стальной горячекатаный и гнутый швеллер.

Горячекатаный стальной швеллер: нормативы, сортамент, характеристики

Сортамент этой продукции определяется ГОСТом 8240-89. Размер профиля характеризуется номером, который равен (примерно) высоте стенки, взятой в сантиметрах. В соответствии со стандартом выпускают продукцию:

С уклоном внутренних граней полок. В маркировке после номера присутствует буква «У». Норматив предусматривает производство изделий с высотой стенки 50-400 мм, шириной полки 32-115 мм, толщиной стенки 4,4-8,0 мм, толщиной полки 7,0-13,5 мм. Если в обозначении между номером профиля и буквой «У» присутствует буква «а», это означает, что изделие имеет увеличенную ширину и толщину полок. Основная область применения этого вида швеллера – строительство. Благодаря некоторому утолщению во внутренних углах, профиль обладает повышенными прочностными характеристиками. Такая металлопродукция используется в каркасном строительстве, для устройства перекрытий, сооружения ферм, лестниц, малых архитектурных форм, металлических конструкций различного назначения.
С параллельными внутренними гранями полок. В маркировке после номера указывается буква «П». Индекс «а» свидетельствует о наличии усиленных полок. В соответствии с нормативом, высота стенки изделий находится в диапазоне 50-400 мм, ширина полки – 32-115 мм, толщина стенки – 4,4-8,0 мм, толщина полки – 7,0-13,5 мм. Этот тип швеллера имеет сферы использования, схожие с изделиями с уклоном внутренних граней полок. Профиль с параллельными внутренними гранями эффективен в тех случаях, когда сопряжение с другими частями конструкции происходит по внутренней поверхности изделия.

Таблица геометрических характеристик горячекатаного швеллера

Номер швеллера	Высота профиля, см	Ширина полки, мм	Толщина стенки, мм	Толщина полки, мм	Масса 1 м, кг
С уклоном внутренних граней полок
5У	5	32	4,4	7,0	4,84
6,5У	6,5	36	4,4	7,2	5,9
8У	8	40	4,5	7,4	7,05
10У	10	46	4,5	7,6	8,59
12У	12	52	4,8	7,8	10,4
14У	14	58	4,9	8,1	12,3
16У	16	64	5,0	8,4	14,2
16аУ	16	68	5,0	9,0	15,3
18У	18	70	5,1	8,7	16,3
18аУ	18	74	5,1	9,3	17,4
20У	20	76	5,2	9,0	18,4
22У	22	82	5,4	9,5	21,0
24У	24	90	5,6	10,0	24,0
27У	27	95	6,0	10,5	27,7
30У	30	100	6,5	11,0	31,8
33У	33	105	7,0	11,7	36,5
36У	36	110	7,5	12,6	41,9
40У	40	115	8,0	13,5	48,3
С параллельными гранями полок
5П	5	32	4,4	7,0	4,84
6,5П	6,5	36	4,4	7,2	5,9
8П	8	40	4,5	7,4	7,5
10П	10	46	4,5	7,6	8,59
12П	12	52	4,8	7,8	10,4
14П	14	58	4,9	8,1	12,3
16П	16	64	5,0	8,4	14,2
16аП	16	68	5,0	9,0	15,3
18П	18	70	5,1	8,7	16,3
18аП	18	74	5,1	9,3	17,4
20П	20	76	5,2	9,0	18,4
22П	22	82	5,4	9,5	21,0
24П	24	90	5,6	10,0	24,0
27П	27	95	6,0	10,5	27,7
30П	30	100	6,5	11,0	31,8
33П	33	105	7,0	11,7	36,5
36П	36	110	7,5	12,6	41,9
40П	40	115	8,0	13,5	48,3

Расчет табличного веса швеллера осуществляется с использованием среднего значения плотности различных марок стали – 7,85 г/см3.

Гнутый стальной швеллер: ГОСТ, сортамент, технические характеристики

Исходной заготовкой при производстве гнутого профиля является стальная горяче- или холоднокатаная полоса. Процесс изготовления проходит на профилегибочных агрегатах. Гнутый металлопрофиль можно отличить от горячекатаного по скругленным наружным углам и одинаковой толщине стенки и полок, которая не превышает 8 мм. При гибке устраняются некоторые поверхностные дефекты.

В отличие от горячекатаной металлопродукции, которая выпускается только равнополочной, гнутая производится как равно-, так и неравнополочной. Сортамент равнополочных изделий определяется ГОСТом 8278-83, неравнополочных – ГОСТом 8281-80. Их ассортимент гораздо шире перечня горячекатаного проката П-образного профиля.

Высота стенки равнополочного профиля – 25-410 мм, ширина полки – 26-65 мм, толщина стенки – 2-8 мм.

Из-за прочности, уступающей аналогичной характеристике горячекатаных металлоизделий, различные марки гнутого швеллера применяются в качестве дополнительных усиливающих элементов в металлоконструкциях, при проведении отделочных работ, мероприятий по реконструкции ветхих строений, в которых невысокая масса металла имеет решающую роль.

Расчет швеллера на нагрузки

Стальной прокат с П-образным поперечным сечением – популярный тип металлопроката, востребованный в строительстве.

При использовании швеллера для создания перекрытий и других ответственных строительных конструкций производят расчеты на изгиб и прогиб с помощью формул, таблиц, онлайн-калькуляторов.

Для упрощения расчетов условия работы профильных изделий приводят к стандартным схемам. Основные из них:

Швеллер работает как однопролетная шарнирно-опертая балка, на которую оказывает воздействие распределенная нагрузка, такой тип расчета применяется при использовании металлопроката в межэтажных перекрытиях.
Консольная балка, жестко закрепленная с одного конца, нагрузка равномерно распределена. Такая схема характерна для козырьков, изготовленных путем приварки проката с одной стороны к выпускам из вертикальной ограждающей конструкции.
Шарнирно-опертая балка с двумя опорами и консолью. Этот вариант применяется в случае организации пролета с выпуском металлопроката за пределы стены для опирания балконной плиты.
Однопролетная балка с шарнирной опорой, на которую действуют одна или две сосредоточенные силы. Такая схема применяется для расчета несущей способности швеллера, выполняющего функцию перемычки, на которую опираются одна или две балки перекрытия.

Для онлайн-калькулятора, кроме схемы расчета, понадобятся: длина пролета, расчетная и нормативная нагрузка, расчетное сопротивление, тип швеллера (его площадь калькулятор определит самостоятельно). Результат – расчеты по прочности.

При покупке швеллера в вычисления для корректного подбора металлопроката вам поможет произвести менеджер.

Виды швеллеров

Швеллер – это разновидность металлического профиля П-образного сечения (высотой 50—400 мм, с толщиной стенки 4—15 мм и шириной полок от 32 до 115 мм ). Стальные швеллера получают главным образом горячей прокаткой заготовки на сортовых станах, а также холодной или горячей прокаткой рулонной стали на профилегибочных станах. Швеллер предназначен для придания жесткости и устойчивости конструкции, в которой он применяется. Он хорошо работает на изгиб и воспринимает осевые нагрузки.

Швеллеры (ГОСТ 8240-89) делятся на:

швеллер с уклоном внутренних граней полок (ставится буква У).
швеллер с параллельными гранями полок (ставится буква П).

Доброго всем времени суток. Надо сделать межэтажное перекрытие в прямоугольном проеме между стен 4х6м. Из соображений наименьшей стоимости несущую конструкцию планируется выполнить из швеллера. Укладка на ребро. Швеллера будут укладыватся в одном направлении, поперек проема. Концы по 15 см будут заводится в стены и закидываться раствором. Сверху обрешетка из бруса, поперек швеллера. Еще сверху два слоя дсп в разбежку. Нагрузка на пол обычная — жилое помещение и две легких перегородки из гипсокартона. Перегородки буквой Т.

Какой швеллер использовать и с каким шагом ложить?

Какую нагрузку выдерживает швеллер

Швеллер — это очень востребованное сегодня изделие, изготовленное из металла. Его главным отличительным свойством является сечение П-образной формы. Толщина готового изделия может составлять от 0,4 до 1,5 см, а высота стенок — 5-40 см.

Тонкополочные изделия изготавливаются с помощью обработки гибкой полосы при помощи специальных профильных станов. Швеллеры, производимые из цветных металлов, получают после обработки заготовки прессованием и выдавливанием, а стальные – по технологии горячей прокатки металлической заготовки на сортовых станах.

Какую нагрузку выдерживает швеллер?

Швеллер представляет собой металлопрокат, который активно используется в строительстве. Причём, конкретную сферу строительства определить достаточно сложно (практически невозможно).

Ведь швеллер применяется при строительстве практически любых конструкций. Однако, швеллер выполняется в различных конфигурациях из различных сплавов.

А это означает, что и несущая способность у вариаций швеллера неодинакова.

Швеллер купить в Ростове не составит больших сложностей. Необходимо лишь чётко представлять характеристики швеллера перед приобретением. О том, как осуществить расчёт несущих способностей конструктивного металлопроката, Вы узнаете из нижеприведённой публикации.

Восприятие механических нагрузок

Основной задачей швеллер является именно восприятие и распределение механических нагрузок в строительных конструкциях различного вида. Другими словами, швеллер будет прогибаться под нагрузкой в любом случае.

Однако, существует допустимый изгиб и критический. При критическом изгибе швеллера начинается его пластическая деформация, а затем и разрушение изделия в принципе.

На изгиб швеллера напрямую влияет его геометрический размер.

Ниже перечислены характеристики конструктивного металлопроката, которые в принципе используются для выполнения расчёта на несущие способности:

нормативная нагрузка;
тип швеллера (конфигурация полок, специального назначения, облегченный и т.д.);
длина пролёта швеллера;
количество швеллеров, укладываемых рядом друг с другом;
модуль упругости (эта характеристика естественно, применима к стали);
типоразмер с предельным вертикальным прогибом.

Расчёт осуществляется математически. Сопромат предлагает несколько зависимостей, позволяющих с высокой степенью точности определить несущие характеристики швеллера (вне зависимости от типа и конфигурации).

Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера

При выборе конструктивного материала и допуске его к использованию в строительстве используются различные расчётные данные: минимальный момент сопротивления, изгибающий момент, нормальное напряжение и т.д.

Однако, самой важной характеристикой является максимально допустимый прогиб. Вычисляется он следующим образом: коэффициент 5/384 умножается на дробь. В числителе дроби находится произведение расчётной нагрузки на ¼ длины пролёта швеллера. В знаменателе – произведение момента инерции на показатель продольной упругости материала, из которого изготовлен швеллер (его модуль).

Полученные результаты являются исчерпывающим расчётом, позволяющим выяснить, действительно ли подходит швеллер для использования в той или иной части конструкции.

Какую нагрузку выдерживает швеллер 10

Швеллер считается самым распространенным изделием металлопроката. Это металлическая заготовка в виде балки, которая имеет форму буквы «П». К основным полезным функциям швеллера относят увеличение устойчивости и жесткости разных сооружений, что позволяет последним выдерживать высокие нагрузки.

Изделие изготавливается методом горячей деформации металла на прокатном стане без применения впоследствии дополнительной термической обработки. Все нормы выпуска швеллера 10П указаны в нормах стандарта ГОСТа 8240-97.

Швеллер 10 технические характеристики

В каждом стандарте по ГОСТу указаны технические характеристики швеллера 10П в зависимости от вида и способа его изготовления. Но к основным можно отнести ширину и длину заготовки.

Стандартная длина швеллера 10 варьируется в пределах от 4м до 12м, но встречаются и нестандартные размеры длиною в 13м. В таком случае предприятия металлопроката изготавливают изделие на заказ. После длины проката указывается его маркировка — индекс «П», что означает наличие параллельных граней в металлическом изделии. Ширина швеллера между полками указывает на его номер в сортаменте.

При выпуске изделия применяют обычную сталь марок ПС 3 или СП 3, низколегированную — 09г2с, которая увеличивает прочность и надежность заготовки, так как сталь содержит в себе сплав марганца. Обычно отличить заготовку горячего проката от холодного можно по внешнему виду: горячекатаный швеллер имеет слегка округленный внешний угол. Масса одного метра изделия — 8.59кг.

Какую нагрузку может выдержать 10 швеллер

Благодаря своим техническим характеристикам и конструкции изделие способно выдерживать осевые нагрузки и весьма устойчиво к нагрузкам на изгиб. Небольшая толщина швеллера служит, как правило, для возведения перекрытий на небольшом плече, создании перекидных сооружений средней длины.

С помощью швеллеров делают опоры для высоковольтных линий электропередач, краны, нефтяные вышки и прочие конструкции. Также часто подобные образцы находят применение в станкостроении, машиностроении и вагоностроении.

Большому распространению в промышленном производстве швеллера 10П поспособствовали его высокие характеристики прочности и надежности, а также доступная цена.

Швеллеры бывают разного размера и поэтому для каждого вида работ необходимо подбирать специальный металлопрокат. А для этого нужно знать на какую нагрузку его можно рассчитывать. Расчет нагрузки швеллера производится из того какой вид балки, и куда идет нагрузка. Удобней сделать расчет, представляя схему балки.

Виды нагрузок и швеллеров

Вид А. К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

Вид B. К этому типу относятся однопролетные балки, нагрузка распределяется равномерно. Обычно это балки междуэтажных перекрытий.

Вид C. Это шарнирно-опертые балки. Они имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно. Это балки перекрытий, обычно они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

Вид .E Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которую опираются балки перекрытия.

Вид F. Это консольные балки, где сосредоточена одна сила. Это может быть козырек над подъездом или входом в дом. Только в данном случае между швеллерами укладываются металлические листы, а них же сверху ставится стенка из кирпича.

Обычный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

Сначала собрать всю нагрузку, которая будет направлена на балку – нормативную и расчетную и при этом уже умноженную на коэффициент надежности по нагрузкам.
Полученный результат нужно умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента. Формула такова: М max будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера (но в квадрате) единица измерения кНм.
Затем перейти к вычислению требуемого момента сопротивления балки. Формула такова: Wтр будет равен Мmax, который умножается на коэффициенты условий работы и все нужно поделить на произведение 1с равный 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Это получится требуемое сечение см кубических. При этом нужно принимать, чтобы номер швеллера был больше требуемого момента сечения. Все данные берутся по ГОСТу.

Монтаж перекрытия

Чтобы здание долго прослужило, балочные перекрытия должны соответствовать высокому уровню прочности. Иметь хорошую звуковую и теплоизоляцию, а также хорошо вентилироваться.

При установке деревянных балок чаще всего используют маячный способ монтажа. Вначале монтируют крайние балки, а затем промежуточные. Чтобы не допускать ошибок во время работы, используют уровень. В случае перепадов высоты, балки можно выровнять подложив под торцевые концы пропитанные битумным праймером обрезки.

Предварительные соображения

Калькулятор предусматривает расчёт балок для различных схем их крепления и нагрузки. Нагрузка балок может быть распределённой (“q” на схемах 3,4,5,9,15 и др.) или сосредоточенной (“P” на схемах 1,2,6,7,8 и др.)

Читать также: Регулятор давления для аэрографа

Крепление балок может быть: а)консольным с жесткой заделкой одного из концов (например, схемы 1,2,3 и другие); б)”заделка – заделка”, когда оба конца балки жестко защемлены (заделаны), схемы 6,7,8,9; в)”шарнир – шарнир”,(схемы 12,13,14,15 и другие),причём левый шарнир неподвижный а правый подвижный; г)”заделка – шарнир”,(схемы 9,10,11 др.)

Жесткая заделка балки предотвращает поворот балки и перемещение её в любом направлении. Неподвижный шарнир допускает только поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости. Подвижный шарнир допускает поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости и перемещение вдоль её собственной оси.

Эти перемещения весьма незначительны и являются следствием деформации балки под нагрузкой. Основным видом этой деформации является её прогиб, величина которого наряду с приложенной к балке нагрузкой зависит также от длины балки, размеров её поперечного сечения и физических характеристик материала, в данном случае от его модуля упругости (“E”). Модуль упругости углеродистой стали равен (2-2.1)10^5 MПа; легированной (2.1-2.2)10^5 MПа; поэтому в калькуляторе принято среднее значение 2.1*10^5 MПа, что составляет 2142000кг/см2.

Из размерных характеристик поперечного сечения балки для расчёта прогиба используется момент инерции сечения (“I”); величина прогиба зависит также от положения проверяемой точки балки относительно опор. Допустимая величина прогиба балок определяется их назначением и местом в строительных конструкциях и регламентируется соответствующим СНиП; в легких случаях она не должна превышать 1/120 – 1/250 длины балки.

ПОЭТОМУ НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ПРОВЕРЯТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА НА ДОПУСТИМОСТЬ.

При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.

Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.

Усиление швеллера на прогиб и изгиб

Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических — стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.

В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.

Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.

Усиление швеллера на кручение

Чтобы усилить швеллер на скручивание следует обеспечить установку симметричной конструкции методом сварки. Считается, что сварные швы в углах балки способны её ослабить, так как при нагреве металла она может продеформироваться, а накладной металл, особенно при локальной установке, принять на себя нагрузку. Поэтому нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.

Стандартным методом усиления считается приваривание второго швеллера параллельно установленному, чтобы получить в итоге двутавр или коробку. Оба варианта являются примерно одинаковыми по эффективности, но их реализация возможна только при полном доступе ко всей поверхности стального каркаса, в противном случае придётся разрушать часть отделки, а также устанавливать временные страховочные опоры.

Вторым способом увеличения устойчивости к кручению является выполнение бетонирования.

Отличие от других двутавров

Двутавр колонного типа имеет некоторые отличия от любых других вариаций этого изделия. Основное отличие кроется в том, что толщина стенок у колон гораздо выше, чем у других моделей. Благодаря этому можно с уверенностью сказать, что прочность и жесткость этого изделия гораздо выше. К тому же это существенно расширяет сферу его использования. Однако здесь есть и некоторый минус. С увеличением толщины стен растет и масса одной колонны.

К примеру, двутавр в поперечном сечении равный 30 см с маркировкой «Б» будет весить около 33 кг. А вот если взять такое же сечение для колонного типа, то его масса составит около 87 кг (в два раза больше). Одна из отличительных особенностей кроется еще и в том, что балочные грани могут располагаться под разным углом. Это означает, что существует возможность менять ее для каждой сферы применения, что позволит еще больше увеличить прочность и жесткость конструкции в индивидуальном порядке.

Одно из основных отличий и достоинств этого вида балок — это грамотно рассчитанный узел сопряжения. Это позволяет балкам отлично справляться не только со статическими нагрузками, но и с динамическими. Такой вид нагрузки может возникать вследствие самых разных факторов. Эта особенность привела к тому, что колонные двутавры с успехом стали использоваться в тех районах, где наблюдается повышенная сейсмическая активность.

Преимущества и недостатки

Обвязка свайно-винтового фундамента швеллеров имеет свои плюсы и минусы.

Преимущества обвязки швеллером свайно-винтовых конструкций:

Высокая несущая способность свайного фундамента, укрепленного обвязкой швеллером.
Повышенная жесткость конструкции.
Увеличение срока службы фундамента.
Отсутствие перегрузки постройки за счет небольшого веса конструкции.
Быстрота возведения и доступная стоимость материалов.

К недостаткам стоит отнести такие факторы:

увеличение стоимости монтажных работ за счет цены самих материалов и за счет обработки швеллера и уголков;
необходимость постоянного контроля за процессом возведения во избежание ошибок.

При строительстве нанятые бригады могут нарушить технологию, например, пропустив этап обработки швеллера, который необходим для защиты от коррозии (если металлопрокат не отпескоструить и не снять окалину, он будет постоянно ржаветь).

Для чего в строительстве используют двутавр?

Существуют различные варианты применения этих стальных балок в производстве конструкционной стали. Обычно двутавровые балки используются в качестве опорных систем или в каркасах зданий. Как правило, двутавр укладывают для обеспечения структурной поддержки, благодаря прочности стали, долговечности и стойкости к ржавчине.

При применении в строительстве двутавровых балок требуется гораздо меньше других опорных конструкций, что помогает сэкономить затраты и время, а также обеспечивает большую стабильность конструкции. Универсальные двутавровые балки могут выдерживать самые разнообразные нагрузки при горизонтальном использовании.

Подготовка к работе и выбор металлопроката

Технологический процесс обвязки связан с обустройством свайного участка. Алгоритм подготовительных монтажных работ предусматривает:

Проведение обследования участка, разметка свайных точек для бурения.
Установка винтовых колонн и нивелирование высоты.
Заливка бетонного раствора в полости винтовых свай.

Для создания единой конструкции после установки свайных элементов нет необходимости выстаивания. Колонны не подвержены усадке, поэтому приступать к обвязке можно без промедления.
Для фундамента, выступающего на метр и более над поверхностью грунта, необходима установка дополнительного ростверка или контрольных стержней жесткости на высоте 30 – 50 см.

Хороший результат достигается применением чернопрокатного металла. Для обвязки применяют горячекатаные полосы или двутавровые балки.

Для стен толщиной 250 мм следует выбрать профиль 24П — 30П, для опор сечением 108 мм применяют металлопрокат 14П.

Металл обладает значительным весом. От длины швеллера и его веса зависит тяжесть сборной конструкции. Иногда для монтажа целесообразно применять подъемную строительную технику, что бывает затруднительно в условиях небольших участков.

Перед проведением обвязки необходимо выровнять поверхности опор. Это главное условие для монтажа швеллера на винтовые сваи.