Как правильно установить швеллер на перекрытие

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.

Преимущества

Монолитные железобетонные конструкции считаются самым надежным строительным материалом. Кроме того они имеют ряд значительных преимуществ:

  •  Благодаря технологии установки есть возможность установить плиту над комнатой любых размеров и габаритов, только нужно понимать, что понадобятся дополнительные опоры под ними.
  • Такие плиты обеспечивают высокий уровень звукоизоляции.
  •  Снизу конструкции, поверхность получается гладкой и бесшовной, благодаря монолитному литью, что упрощает обработку поверхности для потолка.
  • С помощью цельного литья вы можете создать балкон, который прослужит долгие годы.
  • Отсутствие необходимости вызова подъемного крана, но при этом заливка монолитной плиты подразумевает наличие определенных инструментов и оборудования, например бетономешалки.
Преимущества

Газобетонные монолитные плиты считаются легкими и подходят для сборно-монолитных перекрытий. Их выполняют в виде готовых блоков, после чего заливают бетонной смесью.

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать перекрытие, во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Калькулятор балок Укажите размеры балок перекрытий и шаг.

Материал древесины CоснаЛиственницаЕль Предельная нагрузка: — а рекомендуемая 400 кг/м2 Данная балка подходит!
Пролёт см
Размеры балки x мм
Шаг балок см

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе: 

Площадь поверхности – значения параметра и ссылка на источник

Значения площади поверхности различных типов стальных швеллеров, а также других видов металлопроката из стали приведены в документе, который издан еще во времена СССР – в 1985 г. Во всяком случае других более «свежих» данных об этой характеристике  в интернете сейчас не найти. А информации об отмене этого документа или продлении его действия нет. Так что, в любом случае, имеет смысл использовать данные из этого нормативного акта хотя бы потому, что они были рассчитаны на металлопродукцию, которая производится и в настоящее время.

А речь идет о Письме Государственного комитета по делам строительства еще существовавшего тогда СССР. Называется сей нормативный акт: «О порядке учета и определения в рабочих чертежах площади поверхности стальных конструкций».

Назначение данного документа: установить регламентируемый им порядок определения и последующего учета всей площади поверхности конструкций, изготовляемых из стального металлопроката, на стадии разработки их рабочих и типовых детализирующих чертежей (КМ и КМД соответственно) для упорядочения определения необходимых объемов работ в целях защиты поверхности различных стальных строительных и других конструкций от коррозии, чтобы более экономно и контролируемо расходовать лакокрасочные продукцию и материалы.

Площадь швеллеров

Площадь поверхности для всех приведенных в этом документе видов металлопроката (в том числе швеллера) указана из расчета на 1 тонну каждого отдельного типа изделия. То есть, чтобы определить с помощью этих данных площадь 1 погонного метра, надо произвести следующие вычисления: L = M/m, а потом S1м = S1т/L, где

  • L – суммарная длина 1 тонны металлопроката, м;
  • M – масса 1 тонны проката, то есть 1000 кг;
  • m – масса 1 погонного метра металлопроката (для гнутых швеллеров можно узнать из таблиц стандарта сортамента на них 8278-83, для горячекатаных – 8240-97), кг;
  • S1м – искомая площадь поверхности 1 погонного метра металлопроката, м2;
  • S1т – площадь поверхности 1 тонны металлопроката, м2.
Площадь поверхности – значения параметра и ссылка на источник

Для швеллеров их площади поверхности из расчета на 1 тонну, взятые из вышеупомянутого нормативного документа, приведены ниже в таблицах 1 и 2.

Читайте также:  Армирование дорожной плиты

Таблица 1. Площадь поверхности горячекатаных стальных швеллеров

Швеллеры горячекатаные, производимые по ГОСТ 8240-97, 19425-74 и с № (номером) профиля

Суммарная площадь поверхности со всех сторон 1 тонны горячекатаных  швеллеров, м2

5

47,10

6,5

46,40

8

45,40

10

44,70

12

43,10

14

41,60

14А

39,70

16

40,50

16А

38,70

18

29,30

18А

37,70

20

38,30

20А

36,40

22

36,60

22А

34,90

24

35,00

24А

33,30

27

33,20

30

31,00

33

29,60

36

27,70

40

26,10

Таблица 2. Площадь поверхности гнутых стальных швеллеров

Толщина сечения стандартных гнутых швеллеров, производимых по ГОСТ 8278-83 и 8281-80

Суммарная площадь поверхности со всех сторон 1 тонны гнутых швеллеров, м2

2

127,6

2,2

115,9

2,5

102,3

3,0

85,0

3,5

73,0

4,0

63,9

5,0

51,1

6,0

42,7

7,0

36,6

8,0

32,1

Для гнутой швеллерной продукции (Табл. 2) не указана одна редко встречающаяся толщина сечения – 3,9 мм. С такой толщиной производят только швеллер типоразмера 280х60х3,9 мм. Для него, очевидно, имеет смысл воспользоваться данными для изделий толщиной 4 мм.

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

  • цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
  • межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
  • чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

  • Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
  • Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?

А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.

Что же можно узнать из маркировки?

К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88

Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.

Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89 , в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.

А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм. — высота сечения изделия, 80 мм. — ширина полок, а 6 мм. — толщина полок и стенок)

Читайте также:  Деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

  • L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

  • qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
  • qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

  • Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
  • Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

  • Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

  • qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
  • qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

  • Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
  • Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3