Применение разных видов двутавровых балок

Двутавровая балка — это строительный элемент в виде горизонтального бруса. При возведении зданий и сооружений, балка выступает незаменимой деталью конструкции, так как на нее оказывается значительное давление. Важно при расчетах выбрать правильные параметры изделия для безопасной эксплуатации постройки.

Содержание

Используемые разновидности

Для монтажа могут использоваться балки с неравномерным спуском полок под углом от 6, до 12 градусов. Они изготавливаются по ГОСТ 8239-83. Также применяется профиль с параллельными плоскими стенками, выпускаемый по ГОСТ 260205-83.

Отдельные модификации фабриката имеют различия в соотношении ширины полок и высоты стенки. Для определения конкретного вида в маркировке применяется буквенное обозначение:

  • Б – стандартный тип, используемый при строительстве с малыми и небольшими нагрузками;
  • Ш – широкополочный профиль с максимальной высотой до 1000 мм и шириной полок до 400 мм. Применяется при среднем и высоком уровне нагрузок;
  • К – колонный тип, обладает равным соотношением высоты и ширины, что придает ему способность выдерживать несущие нагрузки, подходит для строительства капитальных объектов и сооружений.

При обозначении характеристик используется цифровая нумерация, соответствующая высоте изделия. К примеру, двутавровый профиль №10 имеет высоту в 100 мм.

Особенности двутаврового профиля

Двутавровая балка — разновидность сортового металлопроката. Профиль двутавра характерен Н-образной формой сечения. Такая конструкция используется для перераспределения нагрузки по вертикали и горизонтали. Двутавровые балки различные размеры и весовые категории.

Для обозначения профилей введена специальная нумерация и маркировка, что облегчает выбор конструктивного элемента. Так как при выборе габаритов балки учитываются особенности возводимого объекта и расчетные нагрузки на конструкцию здания.

Балки характеризуются устойчивостью к повышенным нагрузкам и отсутствию реакции на изменения во внешней среде.

Благодаря своим характеристикам двутавр широко используется при возведении каркасных зданий и сооружений.

Помимо металлических двутавровых изделий существуют балки, выполненные из древесины, которые также имеют разнообразный размерный ряд. Использование деревянных профилей снижает нагрузку на основание, ускоряет процесс строительства и уменьшает расходы при устройстве фундамента.

Понятие двутавра

Двутавр представляет собой тип металлопроката, с сечением, похожим на повернутую букву «Н». Верхняя и нижняя плоскости могут быть полностью горизонтальными и параллельными друг другу либо иметь слабовыраженный уклон. Такое строение позволяет повысить жесткость конструкций, в которых используются изделия. Работать с прокатом несложно, но для этого нужно владеть навыками сварки. По оси Х двутавр имеет высокую жесткость, но так как полки довольно узкие, он не особенно устойчив относительно оси Y.

В соответствии с ГОСТ, изделия изготавливают из углеродистых и низколегированных сталей. Производят их и из алюминия – такие профили приобретают, когда для конструкции важен небольшой вес.

Стандартами регламентируется ряд характеристик проката: к примеру, прогибы стенок не должны превышать 0,14 S, а максимальная разрешенная балочная кривизна – 0,2%.

При приобретении материала рекомендуется изучить сертификаты и иные прилагающиеся документы, чтобы оценить, подходит ли он для поставленных задач.

Проверяете сертификаты качества при покупке металлопроката?Да0%Нет0%Зависит от точки продаж0%Проголосовало: 0

Выделяется 2 способа производства этого материала:

  • Горячекатаные делаются из стальных слитков посредством протяжки нагретых заготовок через станок с валиком. Наклон внутренних граней полок у таких изделий не должен превышать 10%.
  • Сварное изделие изготавливают из нескольких отрезков листа металла. Ручной труд при этом используется по минимуму, основные процессы обеспечиваются автоматизированными линиями.

Горячекатаный

Сварной

Производство горячекатаных изделий быстрее, чем сварных. Еще один их плюс – нет сварочных швов, что минимизирует вероятность коррозии. Несущие качества хороши у обоих типов материала. Благодаря легкости изделия легко монтируются. Полки распределяют нагрузку так, чтобы свести к минимуму риск перекоса.

В малоэтажном строительстве используется и деревянный двутавр. Это комбинированное изделие, состоящее из массива и отрезков плит OSB. Используют его в роли несущих в системах стропил и для обустройства подкровельных помещений.

Устройство и расчет перекрытий по металлическим балкам

До проведения монтажных работ, необходимо тщательно выбрать металлопрокат. Металлические заготовки должны иметь хорошую несущую способность. Рассчитать возможности перекрытия по металлическим балкам можно, ориентируясь на массу перекрытия, площадь укладываемых балочных компонентов, пролетное расстояние и положительную нагрузку. Положительная нагружаемость, фиксированная величина, и равняется 75 килограммам, на один квадрат площади для оснащения чердачного помещения, 150 килограмм – для обустройства цоколя и междуэтажных пространств.

Технология укладки швеллеров достаточно проста: первоначально по самому малому сечению пролетной величины выкладывают замыкающие, после этого промежуточные, сохраняя параллельность между изделиями и аналогичный охват пустой площади. Это гарантирует прочность и четкую горизонтальную линию уложенных изделий. Между замыкающими компонентами и несущей основой здания, требуется оставить зазор, порядка пяти сантиметров.

В межбалочной зоне располагают вставные элементы из малогабаритных жби материалов или древесных скатов, редко используют легкий бетон. Рабочий шаг или расстояние для расположения металлических балок перекрытия определяют самостоятельно, но, как правило, ориентируются на длину не более 1 метр.

Перекрытие по металлическим балкам, часто выполняют с использованием профнастила. Данный метод предусматривает образование дополнительных ребер жесткости, необходимой высоты профиля, малого веса конструкции.

Перекрытие по металлическим балкам имеет свои недостатки – более низкие показатели уровня теплоизоляции и шумопоглатительных качеств. Металл подвержен влиянию коррозии.

Сбор нагрузок на второстепенные балки

Наименование нагрузки

Нормативная

нагрузка, кгс/м2

γf

Расчетная

нагрузка, кгс/м2

1

Асфальт t = 3см, γ = 2200кг/ м3

66

1,3

85,8

2

Монолитная железобетонная плита перекрытия t = 10см, γ = 2500кг/м3

250

1,2

300

3

Собственный вес второстепенных балок

20

1,05

21

4

Полезная нагрузка

1100

1,2

1320

Итого

В соответствии с таблицей 1 суммарная нормативная нагрузка на второстепенные балки составит

кгс/м2,

а суммарная расчетная нагрузка будет равна

кгс/м2.

Каждой балке соответствует участок перекрытия (грузовая площадь), с которого она воспринимает нагрузку. Ширина этого участка равна шагу балок

(а = 2,16 м, рис.1). Преобразуем нагрузку с указанного участка перекрытия в равномерно распределенную по длине балки (в погонную нагрузку). Определяем погонную нормативную нагрузку на второстепенную балку:

и погонную расчетную нагрузку:

Расчетная схема второстепенной балки и эпюры внутренних усилий показаны на рисунке 2.

Рис.2. Расчетная схема второстепенной балки и эпюры внутренних усилий

Наибольший изгибающий момент .

Наибольше значение поперечной силы .

Опорная реакция второстепенной балки R1= 11 190 кгс.

В соответствии с таблицей 50* [1] принимаем второстепенные балки из стали С245 по ГОСТ 27772-88* (предполагая, что толщина проката менее 10мм) с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry = 2450кгс/см2 и с расчетным сопротивлением срезу Rs = 0,58Ry = 1421кгс/см2. Для балок технологической площадки коэффициент условий работы γc = 1 (таблица 6* [1]).

Момент сопротивления изгибу, требуемый для обеспечения прочности балки при ее работе в упругой стадии, согласно [1]: .

Сечение балки выбираем в виде горячекатаного двутавра №36 по ГОСТ 8239-72* (рис. 3), у которого момент сопротивления изгибу Wx = 743см3 больше, чем Wтр = 685,1см3. Остальные геометрические характеристики сечения: Sx = 423см3 – статический момент сдвигаемой части сечения относительно оси х; Ix = 13 380см4 – момент инерции сечения относительно оси х;

А = 61,9см2 – площадь поперечного сечения; tw = 7,5 мм – толщина стенки двутавра; толщина полки – 12,3мм (максимальная толщина проката в сечении).

рис. 3. Сечение второстепенной балки

Проверки для второстепенной балки

Проверяем прочность балки на срез согласно [1] по касательным напряжениям:

Прочность балки на срез обеспечена.

Принимаем конструктивное решение, обеспечивающее при опирании монолитной железобетонной плиты на верхний пояс балки надежную связь по всей длине балки между этим поясом и железобетонной плитой в горизонтальной плоскости. Такое закрепление можно создать, например, путем установки закладных деталей в монолитной плите с шагом не более значений, указанных в таблице 8* [1], с приваркой этих деталей к верхнему поясу балки. При принятии в проекте указанного конструктивного решения (или другого, также создающего непрерывное закрепление сжатого пояса балки в горизонтальной плоскости) общая устойчивость второстепенных балок будет обеспечена (п. * [1]) и выполнять проверку по [1] не требуется.

Проверку второстепенной балки на жесткость при изгибе проводим по формуле для относительного прогиба балки:

где – предельно допустимый относительный прогиб балки в соответствии с таблицей 19 [2];

– модуль упругости стали.

Жесткость балки достаточна.

Расчет металлической балки перекрытия

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Калькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн.

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Длина пролета (L) — расстояние между двумя внутренними гранями стен. Другими словами, пролет, который перекрывают рассчитываемые балки.

Шаг балок (Р) — шаг по центру балок, через который они укладываются.

Вид перекрытия — в случае, если на последнем этаже Вы жить не будете, и он не будет сильно захламляться милыми Вашему сердцу вещами, то выбирается «Чердачное», в остальных случаях — «Междуэтажное».

Длина стены (Х) — длина стены, на которую опираются балки.

Характеристики балки:

Длина балки (А) — самый большой размер балки.

Вес 1 п.м. — данный параметр используется как бы во втором этапе (после того, как Вы уже подобрали нужную балку).

Расчетное сопротивление Ry — данный параметр зависит от марки стали. Например, если марка стали:

  • С235 — Ry = 230 МПа;
  • С255 — Ry = 250 МПа;
  • С345 — Ry = 335 МПа;

Но обычно в расчете используется Ry = 210 МПа для того, чтобы обезопасить себя от разного рода «форс-мажерных» ситуаций. Все-таки в России живем — привезут металлопрокат из стали не той марки и все…

Модуль упругости Е — этот параметр зависит от вида металла. Для самых распространенных его значение равно:

  • сталь — Е = 200 000 МПа;
  • алюминий — Е = 70 000 МПа.

Нагрузка:

Значения нормативной и расчетной нагрузок указываются после их сбора на перекрытие.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны металлопроката.

Результат

Расчет по прочности:

Wтреб — требуемый момент сопротивления профиля. Находится по сортаменту (есть ГОСТах на профили). Направление (х-х, y-y) выбирается в зависимости от того, как будет лежать балка. Например, для швеллера и двутавра, если Вы хотите их поставить (т.е. больший размер направлен вверх — [ и Ι), нужно выбирать «x-x».

Расчет по прогибу:

Jтреб — минимально допустимый момент инерции. Выбирается по тем же сортаментам и по тем же принципам, что и Wтреб.

Другие параметры:

Количество балок — общее количество балок, которое получается при укладки их по стене X с шагом P.

Общая масса — вес всех балок длиной А.

Стоимость — затраты на покупку металлических балок перекрытия.

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке – высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки "текут" и прогибаются – поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.

Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко – например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2

Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Общая нагрузка, кг/м2

Пролет 6 м. № двутавра при шаге, мм

Пролет 4 м. № двутавра при шаге, мм

Пролет 3 м. № двутавра при шаге, мм

1000 1100 1200 1000 1100 1200 1000 1100 1200
300 16 16 16 10 12 12 10 10 10

400

20 20 20 12 12 12 10 10 10

500

20 20 20 12 12 12 10 12 12

Несущая способность балки

Чтобы понять, как рассчитать нагрузку двутавровой балки, необходимо по довольно запутанной формуле от внешней приложенной силы определить требуемый момент инерции сечения. Основная теория конструкторского расчета заключается в том, что твердое тело, его свойства во всех направлениях одинаковы.

При расчете двутавровой балки на прочность и жесткость принимают упрощенную схему нагрузок балки на опорах. По характеру действия нагрузки делятся на статические и динамические, на постоянные и кратковременные.

Нагрузки на двутавровую балку измеряются в кг на метр длины. Чтобы сопротивляться внешним силам размеры двутавровых балок, должны быть достаточными, чтобы конструкция была прочной и жесткой.

Определив размеры балочных конструкций здания, проектная контора выполняет проектную документацию на весь монтажный цикл. Все спецификации на металлоконструкции передаются на завод изготовитель. Двутавровые балки могут изготавливаться из отдельных элементов.

Расчет прокатной двутавровой балки для перекрытия первого этажа загородного дома выполняется в следующем порядке. Принимаем условные размеры. Пролет от стены до стены равен 5 м + опирание на стену 0.3 м. Балки предполагается укладывать через один метр.

Назначаем условно нагрузку на балку 500 кг (5 кН) на один погонный метр длины (2 взрослых человека + мебель + вес ламината и конструкции перекрытия + вес самой балки). Изгибающий момент будет равен нагрузка (5 кН/м) умноженная на пролет (5 м) в квадрате (25) и разделить на 8.

Требуемый момент сопротивления буде равен изгибающему моменту () умноженному на 100 и разделить на и на 21. Итого получаем требуемый момент сопротивления Нормативное обозначение момента сопротивления назначено Wy. По сортаменту выбираем c запасом двутавр № 14 Б2 с Wy = 77.3

Виды и технические характеристики балки двутавровой

В METAL БЮРО вы всегда найдете по минимальным ценам балки для строительства:

1. С параллельными гранями полок:

СТО-АСЧМ 20-93 (длина 12 метров)

  • маркировка Б – нормальные
  • (20 Б1, 25Б1, 25 Б2, 30 Б1 Б2, 35 Б1 Б2, 40 Б1 Б2, 45 Б1 Б2, 50 Б1 Б2, 55 Б1 Б2, 60 Б1 Б2)
  • маркировка Ш – широкополочные двутавры
  • (20 Ш1, 25 Ш1, 30 Ш1, 35 Ш1 Ш2, 40 Ш1 Ш2, 45 Ш1 Ш2, 50 Ш1 Ш2, 55 Ш1 Ш2)
  • маркировка К – колонные двутавры
  • (20 К1 К2, 25 К1 К2, К3, 30 К1 К2 К3 К4, 35 К1 К2)

ГОСТ 26020-83 (длина 6, 11,7, 12 метров)

  • маркировка Б – нормальные балки перекрытия (12 Б1, 14 Б1, 16Б1)

2. С уклоном внутренних граней полок:

ГОСТ 8239-89 (длина 9, 11,7 и 12 метров)

  • без буквы – обычные стальные балки перекрытия (10, 12, 14, 16, 18, 20, 30, 36, 45)

ГОСТ 19425-74 (длина 12 метров)

  • маркировка М – специальные стальные двутавры для подвесных путей (18М, 24М, 30М, 36М, 45М)
  • маркировка С – для армирования шахтных стволов (14С, 20С, 22С, 27С)

Для изготовления балок с параллельными гранями полок и с уклоном внутренних граней полок используют следующие марки стали: 3СП, 09Г2С.

Балка опалубки – особенности использования и сфера применения

При возведении несущих конструкций и перекрытий различных зданий и сооружений немалое значение имеют сроки выполнения работ. Значительно ускорить строительно-монтажные работы поможет балка опалубки. Благодаря этому изделию удаётся более равномерно перераспределить нагрузку от различных частей строения на фундамент.

Виды балок

Если вы хотите создать прочные и надёжные строительные конструкции с минимальными затратами времени, усилий и финансов, вам стоит научиться правильно подбирать опалубочные изделия.

В зависимости от того, для изготовления каких строительных конструкций применяется балка для опалубки, выделяют такие разновидности изделий:

  1. Балка двутавровая деревянная для опалубки (Н-20). Она также может изготавливаться из алюминия. Такие элементы могут использоваться для монтажа перекрытий или укладки в фундаментных конструкциях.
  2. Балка двутавровая для опалубки решётчатая (БДК-1) и сплошная (БДР). Она может быть деревянная и алюминиевая, а по форме очень напоминает скреплённые ригельные балки. Она применяется для обустройства перекрытий и по прочности значительно выше, чем балка опалубки деревянная (Н-20).
  3. Выравнивающая балка опалубки перекрытий. С её помощью добиваются геометрически точной и правильной формы сооружения. Кроме этого, она используется для выравнивания стен и углов зданий.

Балка деревянная двутавровая для опалубки перекрытий служит основой для всех горизонтальных каркасных конструкций. Для её изготовления используется фанера и деревянный брус, поэтому она ещё называется балка фанерно-деревянная для опалубки.

Несмотря на такие особенности производства балки для опалубки, она считается очень надёжной и прочной конструкцией. Балка деревянная для опалубки имеет такие размеры: 8Х40Х200 мм.

Все составляющие элементы соединяются на шипах и многократно проклеиваются суперклеем.

Выравнивающая балка для опалубки перекрытия, цену который вы можете уточнить у нашего менеджера, используется для получения ровных вертикальных поверхностей из монолитного бетона.

Важно: деревянная балка для опалубки – вес погонного метра примерно 5,5 кг.

Балка для опалубки, размеры которой мы указали выше, используется в следующих целях:

  • для формирования и установки монолитных щитовых конструкций;
  • как опалубка балок в углах строения (особенно в сложных с технической точки зрения местах);
  • опалубка – балка двутавровая выравнивающая очень часто применяется для обустройства целых щитов, которые можно на шарнирах перемещать по объекту.

Материалы для изготовления

В зависимости от того, какие материалы использует производитель, балки для опалубки могут изготавливаться из разных материалов и иметь различную форму. Также они могут отличаться способами формирования каркаса сооружения.

Характеристика балки опалубки и особенности её использования зависят от материала, из которого она сделана:

  1. Деревянная опалубка, цена которой самая приемлемая, используется при обустройстве крыш и перекрытий. Деревянная часть конструкции может заменяться стальной, если нужно повысить прочность изделия для восприятия значительной нагрузки.
  2. Пластиковая балка для опалубки, цена которой тоже невысокая, применяется при монтаже разных конструктивных частей здания.
  3. Алюминиевые опалубочные изделия обычно востребованы при монтаже объёмных конструкций, которые нуждаются в особом выравнивании.
  4. Комбинированные элементы. Такая балка для опалубки перекрытия от производителя может быть изготовлена из пластика и древесины в качестве основы. Для обивки используется стальной щит.

Если вам нужна балка двутавровая деревянная для опалубки, цену вы можете уточнить у менеджера компании. Для этого вам нужно позвонить по указанным телефонам.

Узел стыковки элементов из двутавров | Строительный справочник

Рубрика: Новости, Справочные данные, Стройка

Стыки элементов из двутавров по ГОСТ 26020-83 и ГОСТ 8239-89.

Конструктивное решение.

Конструкция стыка, размеры стыковых накладок и сварных швов в зависимости от типа двутавров, стали двутавров и накладок, типа электродов или марки сварочной проволоки должны соответствовать указанным на данном чертеже и табл.1

Узел стыковки элементов из двутавров | Строительный справочник

Таблица 1.

Сталь элементов и накладок марки С245. Тип электродов Э42, Э42А. Марка сварочной проволоки Св-08А

 Номер профиля   Накладка по полкам   Накладка по стенке
 сечение b1xt1, ммдлина l1, мммасса 1 шт., кгкатет шва kf1, мм сечение b2xt2, ммдлина l2, мммасса 1 шт., ммкатет шва kf2, мм
 12Б1 80х62000,754100х4900,284
 12Б2 80х6 2000,75 5100х4900,28 4
 14Б1 90х6 200 0,855100х41100,354
 14Б2 90х8 230 1,35100х41100,354
 16Б1100х62301,085100х41200,384
 16Б2100х82301,446100х51200,475
 18Б1110х82301,596100х4140 0,44 4
 18Б2110х82601,86110х51400,65
20Б1120х103002,836110х51500,655
23Б1130х103403,476110х51800,785
26Б1140х103403,746110х52100,915
26Б2140х103904,296110х52100,915
30Б1160х103904,96110х52401,045
30Б2160х104405,436110х52401,045
35Б1170х103504,678120х52901,365
35Б2190х103905,828120х52901,365
40Б1200х104106,448120х63301,866
40Б2190х124708,418130х63302,026
45Б1200х124809,048130х63702,266
45Б2210х1450011,5410140х83703,258
50Б1220х1451012,3310140х84203,698
50Б2230х14057014,4110150х84203,968
55Б1250х1453014,5612150х84604,338
55Б2250х1658018,2112150х84604,338
60Б1260х1660019,5914160х85105,128
60Б2260х1866024,2514160Х85105,128
70Б1300х1666024,8714170х106108,1410
70Б2310х1868029,7916180х106108,6210
80Б1320х1868030х7516200х1270013,1912
80Б2320х2069034,6718200х1270013,1912
90Б1340х2071037,918220х1279016,3712
90Б2340х22*79046,3918220х1279016,3712
100Б1360х22*80049,7418220х1688024,3216
100Б2360х25*93063,5918240х1688026,5316
100Б3370х28*95077,2620240х1688026,5316
* Накладки, отмеченные звездочкой, изготовить из стали марки С255.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Монолитное железобетонное перекрытие, опирающееся на металлические профили – явление далеко не редкое в строительстве. В качестве опор в этом случае выбираются металлически балки с различными профилями: двутавры, швеллеры, квадратные трубы. Среди основных плюсов такого перекрытия можно отметить значительную экономию бетона и арматуры.

  • Как сделать монолитное перекрытие по металлическим балкам

Экономия основывается на том, что металлические балки располагаются достаточно близко друг к другу (расстояние между ними обычно не более 2,5 м), что позволяет выполнить перекрытие более тонким (до 50 мм), а арматуру проложить одним слоем.

Но есть и недостатки, один из которых – необходимость проведения обработки металлоконструкций специальными составами, повышающими пожаростойкость и защищающими от коррозии, что достаточно дорого.

Ниже будет приведена последовательность выбора материалов для перекрытия и его монтажа.

Как сделать монолитное перекрытие по металлическим балкам

Для начала на плане перекрытия необходимо отметить места расположения металлических балок и определить их количество.

Если помещение имеет прямоугольную форму, лучше балки устанавливать поперек той стороны, которая длиннее, что сэкономит расход металла: чем короче балки, тем меньше материала уходит на их изготовление, а располагаются они как можно дальше друг от друга. В некоторых случаях можно устанавливать балки и вдоль длинной стены, но такое решение менее рациональное.

Для оптимального подбора характеристик опор и перекрытия необходимо определить нагрузки на балки.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

К ним относится нагрузка на перекрытие во время эксплуатации, нагрузка от перегородок верхнего этажа (эту нагрузку можно уменьшить, если перегородки возвести прямо над несущими балками), нагрузка от напольного покрытия и от веса самого перекрытия.

При нанесении балок на план обычно сразу же задают шаг между ними и их количество, что и является исходными данными. Расстояния между балками принимаются равными.

Здесь нужно найти компромисс, поскольку при задании большого количества балок будет наблюдаться повышенный расход бетона и металла, а при больших пролетах – перерасход арматуры и значительное увеличение нагрузок на балки. Для определения «золотой середины» нужно проводить расчеты, для чего существуют несколько вариантов, два из которых и приводятся ниже.

Эти расчеты используются при выполнении двух условий:

  • между балками сохраняется одинаковое расстояние;
  • отношение длины балки к расстоянию до ближайшей балки должно быть больше 2.

Для первого способа расчета исходными данными являются профиль балок, шаг между ними и толщина перекрытия. Это достаточно трудоемкий способ, который требует определенного строительного опыта. Также он может использоваться, если уже есть в наличии балки нужного профиля и именно они и будут использоваться.

Итак, после выбора исходных данных собираются все нагрузки на опоры и проводится расчет на прочность и деформацию. Расчет показывает, какое максимальное расстояние между балками можно принимать и какая минимальная толщина перекрытия должна быть.

Если полученные результаты отвечают начальным данным, расчет можно считать оконченным, в противном случае он проводится до тех пор, пока результат не будет положительным.

Второй способ расчета ведется от перекрытия. Исходными данными являются толщина монолита и шаг между балками. Далее проводятся расчеты на прочность и деформацию плиты. В процессе проведения расчетов можно менять расстояния между балками, выбирая оптимальный вариант. Последний этап расчетов – определение сечения балки по собранным нагрузкам.

Балки перекрытий из железобетона

Железобетонные балочные конструкции – одна из распространенных форм опор, для дальнейшей установки плит перекрытия. Они эффективно распределяют нагрузку с полов на несущие стены, долговечны, надежны.

Несмотря на плюсы, есть и недостатки: большой вес, по сравнению с другими материалами, и определенная сложность монтажа, для которого требуется привлечение спецтехники, несмотря на простоту операций по установке.

Основные характеристики

К железобетонным балкам перекрытия предъявляются следующие требования:

  • Прочность (для жилых зданий изделие должно выдерживать нагрузку 105 кг/м2 для чердачных конструкций, и 210 кг/м2 для межэтажных и цокольных перекрытий).
  • Жесткость (жесткость междуэтажных перекрытий должна составлять 1/250, для чердачных – 1/200).
  • Звуко- и теплоизоляция.

Отдельно рассматривается вопрос теплоизоляции ЖБ-балок.

Нормирующей документацией установлено, что теплоизоляция обязательна для элементов, которые используются в соседних помещениях, где разница температур может быть более 10 градусов (например, когда балка выходит за пределы помещения, образуя опору для навеса). В каждом отдельном случае выбирается и заполнение межбалочных проемов, в зависимости от требований к возводимому сооружению. В случае необходимости балки могут подлежать обшивке.

Производство

Стандартные изделия изготавливаются на ЗЖБИ, нестандартные конструкции отливаются на стройплощадках на земле, рядом с объектом строительства (например, перекрытия для дорожных сооружений).

Производители обычно предлагают полный сортамент ЖБИ, в которые входят те или иные элементы: балки, плиты перекрытия, опоры.

Желательно применять при строительстве продукцию одного производителя, так как ГОСТом допускается ряд отклонений от основных размеров.

ГОСТ 20372-90 «Балки стропильные и подстропильные железобетонные» делит продукцию этой категории на следующие виды:

  • БСП — стропильные с параллельными поясами (правильной одно- либо двутавровой формы).
  • БСО — то же, односкатные (с уменьшенной по высоте продольной части по отношению к опорам ).
  • БСД — то же, двускатные (различные виды скатов продольной части).
  • БП – подстропильные (балка прямоугольного, трапецеидального сечения, либо двутавровая двускатная конструкция).
Балки перекрытий из железобетона

Всего ГОСТом установлено 16 видов балок. Самая большая стандартная длина изделия составляет 12 м и 18 м. Ранее советской нормативной документацией все элементы делились на серии. Данное обозначение используется и сегодня, хотя часть серий давно утратили свою актуальность – большинство нормативов отменено в начале 90-х годов, с вводом новых ГОСТов.

Для частного строительства можно изготавливать небольшие железобетонные балки перекрытия своими руками. Для этого делают следующий расчет:

  1. Минимальная высота изделия составляет 5% от длины проема (при проеме в 6 м расчет следующий: м)
  2. Ширина рассчитывается из пропорции 5:7 по отношению ширины к высоте (нашли высоту 0,3, (5:7)х0.3= м).
  3. Армировка выполняется в 4 ряда арматурой 12-14 мм — по схеме два прута сверху, два прута снизу.
  4. Заливка изделия бетонной смесью осуществляется в один прием, без прерывания процесса литья.

Монтаж и цены ЖБИ балок

Балки из железобетона используют для пролетов 3 000-7 500 мм монтаж прост: их укладывают на несущие конструкции с шагом 1 000-1 500 мм. Требуемая толщина тела опоры от 220 мм. После монтажа балочного каркаса на него устанавливаются плиты перекрытия, изделия между собой крепятся арматурой.

Стандартные железобетонные изделия больших размеров (12 м) стоят, в среднем, от 50 000 — 60 000 и выше (за 18 м изделие могут попросить и все 200 000 рублей). Размеры поменьше – ниже по цене.

Приблизительно, на сегодняшний день, цену можно определить в рублях за метр балки как 5 000 — 7 000 за 1 метр, без монтажа.

Хотя на цены того или иного производителя влияет целый ряд факторов: качество бетона, качество отливки, сложность конструкции, доставка.

Альтернатива

Вместо железобетонных балок можно использовать и другие виды опор для пола или потолка. В жилищном одноэтажном строительстве применяется дерево и керамические перекрытия (оба вида экономят энергию на обогрев, меньше теряют тепло, легче, но менее прочные). Но они требуют определенной подготовки перед монтажом либо дополнительных работ после установки.

Для промышленных объектов (цехов, складов, гаражей) можно использовать металлические балки таврового сечения, вместо железобетонных.

Этот вариант отличается повышенной прочностью, большей простотой монтажа, и применяется там, где нет жестких требований по экономии тепла, либо в сооружениях, не требующих отопления.

Перекрытие по металлическим балкам намного ускоряет сроки строительства: обходится по монтажу не дорого, быстро устанавливается, не задерживает дальнейшие работы. Хотя по цене материала – дороже.

Укладка металлических балок перекрытия

Подрядная организация выполняет ремонтные работы и, в том числе, работы по укладке металлических балок перекрытия с установкой опорных подушек и заделкой концов балок кирпичом. Стоимость работ определена по расценкам:

54-8-2 -укладка балок в перекрытие;

06-01-035-01-1 -устройство опорных подушек (применительно);

46-03-017-07 — заделка концов балок кирпичом.

Заказчик не пропускает устройство подушек и заделку концов балок кирпичом, ссылаясь на то, что эти работы учтены расценкой 54-8-02, но в составе работ таких позиций нет.

Ответ

Основой разработки норм является технологическая карта на производство работ.

Ниже приведена выдержка из технологической карты на укладку металлических балок перекрытия:

  • устанавливаются подмости;
  • при помощи рулетки и уровня размечаются расположение гнезд, по возможности используя старые гнезда от разобранных балок;
  • производится пробивка гнезд отбойными молотками; размеры гнезд принимаются соответственно сечению стальных балок с учетом требуемой глубины заделки (20-25 см) и предусмотренной проектом анкеровки. Одно гнездо из каждой пары пробивают на глубину, вдвое превышающую глубину заделки;
  • очищаются опорные плоскости гнезд от щебня и мусора, укладываются на цементном растворе опорные подушки (или выравниваются цементным раствором опорные плоскости, а стальные опорные подкладки привариваются к нижней полке концов балок, которые устанавливаются на цементном растворе);
  • производится укладка стальных балок; при укладке балку вначале вводят одним концом в гнездо до упора, после чего заводят в противоположное гнездо; при массе балок до 200 кг монтаж допускается осуществлять вручную;
  • уложенная стальная балка выверяется с подливкой цементным раствором;
  • до заделки гнезд производится анкеровка, а также утепление концов балок;
  • гнезда заделываются кирпичом на цементном растворе с тщательным заклиниванием всех пустот.».

Разногласия на тему, что нормами учтено, а что не учтено, возникают достаточно часто. Причина в том, что не всегда разработчики норм детально описывают все рабочие операции, входящие в состав работ. Но если какая-то операция не включена в состав работ, то это не означает, что ее следует учитывать дополнительно. Часто такие операции относят к вспомогательным (второстепенным), в калькуляциях трудозатрат они учтены, но в составе работ — нет. Кроме состава работ необходимо внимательно посмотреть на состав машин и материалов, что может подсказать, учтены те или иные затраты или не учтены. В составе материалов к норме 54-8-2 учтен бетон, раствор тяжелый цементный, кирпич, анкерные детали, бруски обрезные и электроды, что однозначно указывает на то, что работы по устройству опорных подушек и заделки концов балок кирпичом нормами учтены.

Дополнительно сообщаем, что межрегиональной общественной организацией «Союз инженеров- сметчиков» в 2006 году были разработаны элементные сметные нормы и единичные расценки на ремонтно-строительные работы (ЭСНр-2001 и ЕРр-2001, издание II, переработанное и дополненное). Состав работ к таблице норм 54-01-007 «Укладка металлических балок» уточнен и дополнен пунктом «04. Заделка гнезд».

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Преимущества:

  • удобство и простота монтажа;
  • приемлемая стоимость;
  • незначительный вес изделия.

Недостатки:

  • высокий уровень огнеопасности;
  • подверженность поражению жуком-короедом;
  • возможное гниение конструкции с течением времени;
  • конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

  • допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
  • стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
  • огнеустойчивость.
Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Недостатки:

  • высокая цена;
  • возможно образование коррозии;
  • низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
  • для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

  • отсутствие прогибов;
  • повышенная несущая способность;
  • формирование длинных пролётов с различными формами.
Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Недостатки:

  • сложность монтажа;
  • потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

  • отличные прочностные данные;
  • стойкость к деформированию;
  • незначительный вес.
Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Недостатки:

  • высокая цена;
  • неудобство утепления плитным материалом.