Металлическое перекрытие между этажами швеллером

Швеллер или двутавр для балки перекрытия

Здравствуйте, у меня перекрытие второго этажа длиной 6,4 метра. Нужна промежуточная опора, она будет опираться в середине на кирпичный столб 60/40.

Подскажите из чего лучше ее сделать : швеллер, двутавр и какого сечения? Лаги 10/20 перекрывают 3,5 и 2,5 пролет, и как будет выглядеть узел опирания лаги на швеллер (двутавр), и выдержит ли столб из глин кирпича с армированием?

Татьяна, Самара.

Привет, Татьяна из Самары!

Кому как, а мне больше импонирует использование в подобных случаях швеллера, который с помощью сварных прихваток превращается в двутавр. То есть несущая способность такой балки превышает несущие способности и швеллера и двутавра.

Швеллер № 20а при этом оптимален (вертикальная полка 200 мм, горизонтальная 80 мм). Соответственно два швеллера при той же высоте сечения будут по ширине 160 мм.

Хотя вы можете использовать и двутавр №20, его несущей способности вполне должно хватить.

Эти номера сортамента приведены усредненные, для точного их определения необходимо знание полной нагрузки от веса второго этажа и кровли здания.

В боковые стены балка перекрытия заводится не менее, чем на 15 сантиметров (а если больше, то и того лучше) и под нее также укладываются металлические косынки для перераспределения нагрузки — больше площадь опоры — меньше точечная нагрузка на участок стены. Еще лучше. когда вместо косынки лежит армировнная железобетонная перемычка, у нее поверхность опоры еще больше.

В качестве же опоры под балку перекрытия оптимальнее всего использовать комбинированную опору из красного кирпича, выложенного по периметру вокруг металлической опоры. В свою очередь металлическая опора чаще всего в подобных случаях выполняется из круглой трубы соответствующего диаметра, такого, чтобы обкладка ее кирпичом не мешала бы ее выполнять. Свободное пространство между трубой и внутренней поверхностью кладки заполняется бутом и цементным раствором.

Нижний торец трубы должен опираться через металлическую прокладку из листового металла толщиной не менее 10 миллиметров (при опоре на бетонную стяжку или плиту перекрытия) или этот торец помещается в пробуренную в грунте бурку с заполнением ее бетоном. По верху трубы делается такая же косынка (или другая опора типа обрезка швеллера, который приваривается корытом вниз, полкой вверх), которая заглушает отверстие и служит достаточной опорой для металлической балки перекрытия.

/Простое армирование прутками арматуры делается при бетонных колоннах и сооружением опалубки, а не при кирпичной обкладке./

Места опор лаг на балку делаются таким образом, чтобы их торцы выступали за габариты металлической балки сантиметров примерно на 5. При этом балки над пролетами 3,5 и 2,5 метров будут несколько смещены относительно своих осевых линий и соприкасаться боковыми вертикальными плоскостями. И их обычно скрепляют между собой или гвоздями или анкерными болтами (шпильками).

Металлические поверхности элементов грунтуются и между металлом балки перекрытия и деревянными лагами прокладывается два слоя рубероида.

Межэтажное перекрытие по металлическим балкам

Задача перекрытий в здании — выполнять несущую и ограждающую функции, обеспечивать пространственную жесткость сооружения, его устойчивость, разделять этажи, соединять между собой стены, передавая им нагрузку. В малоэтажном строительстве есть несколько вариантов обустройства межэтажных перекрытий. Один из них – перекрытие по металлическим балкам. Их можно также использовать для устройства чердачных и подвальных перекрытий.

Преимущества металлических перекрытий

Металлоконструкции в отличие от деревянных балок надежнее в плане пожаробезопасности, стойкости к биологической угрозе (плесень, грибок). Они:

• значительно прочнее деревянных балок, при меньшей толщине выдерживают большие нагрузки. Их использование позволяет сэкономить место, дать больше полезного пространства;
• могут быть уложены на пролеты до 24 метров. Двутавровое (швеллерное) сечение металлопроката сохраняет статичность, устойчиво к изменениям амплитуды перекрытий, не подвержено прогибам.

К недостаткам металлических перекрытий многие относят невысокие теплоизоляционные, звукоизоляционные параметры, а также вероятность коррозии. Предотвратить последнюю можно путем тщательной антикоррозийной обработки металла перед монтажом. Чтобы устранить недостатки по звукоизоляции, концы двутавров оборачивают войлоком, наглухо заделывают в кирпичные стены цементным раствором, фиксируют анкерными болтами.

Большой вес металла, возможно, потребует применения крана при монтаже конструкции. Изменить размеры балок, обрезать или нарастить их, используя сварочный аппарат, будет очень трудно. Вследствие этого надо очень точно снимать размеры пролетов, прежде чем заказать металлопрокат на предприятии.

Единственные ограничения в применении перекрытий по металлическим балкам – финансовая сторона, а также размер, тип строения. Несущая часть постройки, стены здания должны выдерживать вес металлопроката, поэтому прежде, чем покупать материалы, надо рассчитать нагрузки на балочные перекрытия.

Расчет балочных перекрытий

При выборе сечения двутавровых балок, швеллера или уголка учитывают шаг установки (не больше одного метра), ширину пролета, суммарную нагрузку от кровли и наката. Для чердачного перекрытия расчетное значение 75 кг/кв. м. При устройстве межэтажного и цокольного перекрытий рабочая нагрузка увеличивается практически вдвое (150 кг/кв. м), поэтому сечение сортового проката также увеличивают. Он должен обладать достаточной несущей способностью.

Виды межэтажных перекрытий по металлическим балкам

При строительстве частных домов, коттеджей накаты на перекрытие по металлическим балкам делают:

• деревянными, когда проемы между швеллерами заполняют досками. Это вариант сгораемого заполнения;
• с использованием облегченной железобетонной плиты (несгораемое наполнение);
• монолитными;
• монолитными на несущий профнастил, последний имеет высокий профиль и дополнительные ребра жесткости.

Устраивая деревянный настил по металлическим балкам, между двутаврами укладывают деревянные щиты. Снизу к ним прибивают дранку и оштукатуривают потолок нижнего этажа. Для обустройства пола верхнего этажа на стальные балки кладут деревянные лаги, а на них пол. В пространстве между полом и щитами устраивают гидроизоляцию соответствующих элементов, насыпают шумоизоляционный материал.

При использовании сборных железобетонных плит их укладывают на верхние и нижние полки двутавра, делая зачеканку цементным раствором нижних ж/б плит и насыпав на них звукоизоляцию. К балкам снизу приваривают сетку, по которой оштукатуривают потолок. Сверху можно положить ОСП, а затем пол.

Ж/б монолит имеет лучшие характеристики в сравнении с ж/б плитами. Благодаря монолитной структуре, у него лучше параметры теплоизоляции и шумопоглощения. Приступая к расчетам монолитного перекрытия по металлическим балкам, за основу берите наружный периметр несущей стены. Для создания опалубки используйте водостойкую фанеру, удерживайте ее с помощью временных опор. Чтобы самостоятельно рассчитать толщину плиты, выбрать сортамент арматуры либо сетки для армирования, воспользуйтесь соответствующими справочниками и пособиями по проектированию и армированию железобетонных конструкций, СНИПами.

Изготовление монолитного перекрытия по профлисту – относительно новая технология. Поверх стальных балок крепят саморезами профнастил (несъемную опалубку), ими же крепятся листы между собой. Чтобы устранить проседание профлистов под них ставят временные опоры. Для увеличения прочности конструкции в пазы профлиста помещают армирующие стержни.

Правильные расчеты, соблюдение технологии монтажа и качество материалов – все это определяет качество междуэтажного перекрытия.

Швеллеры

Швеллер металлический – фасонный прокат общего назначения, основными конструктивными элементами которого являются стенка и две параллельные, односторонне расположенные полки. Стальные швеллеры производятся с уклоном внутренних граней полок и с параллельными полками. Основная размерная характеристика данного профиля – номер, равный его высоте.

Выбрать и заказать

Сферы применения

Материалы для загрузки

Производство стальных швеллеров

Стальной швеллер производится двумя основными способами: путем горячей прокатки на сортопрокатных станах и гибкой на профилегибочных агрегатах.

В первом случае стальная заготовка (квадрат или блюм) нагревается в печи и подается в клети прокатного стана, где при прохождении через калибры вращающихся валков деформируется, приобретая требуемую форму поперечного сечения. В зависимости от размера изготавливаемых швеллеров, могут использоваться крупносортные, среднесортные либо мелкосортные станы горячей прокатки. Для производства швеллеров с параллельными гранями полок применяют универсальные станы с горизонтальными и вертикальными парами рабочих валков.

При производстве гнутых стальных швеллеров в качестве заготовки используют полосу, резаную из горячекатаного или холоднокатаного стального рулонного проката. Гнутый швеллер изготавливают методом последовательного формоизменения поперечного сечения полос в валках профилегибочных станов.

Классификация стальных швеллеров

В зависимости от метода производства швеллеры металлические делят на горячекатаные, гнутые равнополочные и гнутые неравнополочные. По назначению металлический швеллер классифицируют на продукцию общего назначения (строительство, изготовление различных металлоконструкций) и специального назначения (автомобилестроение, вагоностроение).

Горячекатаный швеллер из стали может изготавливаться в двух вариантах – с уклоном граней и с параллельными гранями. Основными стандартами на технические требования к металлическим швеллерам являются:

• Европейский стандарт EN 10025 и его украинский аналог ДСТУ EN 10025
• Стандарты Украины и СНГ ДСТУ 4484/ ГОСТ 535, ДСТУ 8541/ ГОСТ 19281, ДСТУ 8391/ ГОСТ 5267

Швеллер стальной производится преимущественно из углеродистых и низколегированных марок сталей: S235JR, S235J0, S235J2, S275JR, S275J0, S275J2, S355JR, S355J0, S355J2, S355N, S355M, S355ML, S420M, S420ML, S460M, S460ML, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, 08, 08пс, 10кп, 10пс, 10сп, 15кп, 15пс, 15сп, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД. Возможно также применение нержавеющих и специальных сталей.

Применение швеллера

Швеллер металлический применяется в строительстве при монтаже различных несущих металлоконструкций, перекрытий между этажами. Также используется для изготовления складского и стеллажного оборудования, в вагоностроении и автомобильной промышленности.

Купить швеллер стальной горячекатаный

МЕТИНВЕСТ производит горячекатаные швеллеры из углеродистых и низколегированных марок стали для строительства и специального машиностроения. Купить металлический швеллер оптом можно через глобальную сбытовую сеть, имеющую 38 офисов продаж в Европе, Азии, Африке и Америке, розница доступна через 16 металлобаз в Украине, а также у авторизованных дилеров.

Оставайтесь на связи

Найдите представителя Метинвеста в вашем регионе

Перекрытия с помощью двутавровых балок

Сегодня поговорим о межэтажных перекрытиях. Я думаю, многим строителям, которые возводят собственный дом, интересно узнать все секреты монтажа межэтажных перекрытий.

Какие существуют перекрытия

При планировании каждого строительного объекта, я тщательно рассчитываю и распределяю несущую нагрузку фундамента и стен. Это важно и не дает дому развалиться после пяти лет эксплуатации.

Немаловажную роль играет обустройство прочных перекрытий между этажами. Такие перекрытия разделяют внутреннее пространство на этажи, отделяют подвальное и чердачное помещение, и обеспечивают необходимую жесткость строения в независимости от того, из какого материала возведено здание. Все межэтажные перекрытия в жилом доме подразделяю на следующие группы:

• Межэтажные;
• Цокольные или подвальные;
• Мансардные;
• Чердачные.

В ходе проектирования межэтажных перекрытий мне приходится составлять сметы, подготавливать архитектурный макет, производить инженерные расчеты. И в этих расчетах стараюсь учесть основные требования, которые выдвигаются к возведению межэтажных перекрытий. Советую это делать и вам, тем более сейчас в интернете в свободном доступе, есть много онлайн-калькуляторов, которые помогут неопытному пользователю произвести расчеты.

Основные требования к перекрытиям:

• в соответствии с типом помещения и характером эксплуатации перекрытие должно выдерживать определенную степень нагрузки. Так для цокольных и межэтажных перекрытий нагрузку высчитывают из расчета собственного веса и веса людей, мебели, техники и составляет, в среднем, примерно 200 кг/м2. Для чердачных перекрытий нагрузка обычно не превышает 100 кг/м2;
• межэтажное перекрытие должно быть достаточно жестким и прочным, чтобы в процессе эксплуатации не образовались прогибы;
• перекрытие, которое отделяет жилое помещение от подвала или чердака с температурной разницей от 10 °C, должно обеспечивать оптимальную теплозащиту;
• плиты или монолитные перекрытия укладываю с достаточным уровнем шумоизоляции, значения которого установлены рекомендациями и нормативами по проектированию;
• перекрытия в помещении должны иметь большой срок эксплуатации и соответствовать всем нормам пожарной безопасности.

Иногда меня просят возвести межэтажное перекрытие в уже построенном ранее доме. Тогда я дополнительно рассчитываю техническое состояние строения, геологические и климатические условия, а также изменения, произошедшие со зданием от воздействия внешней среды.

Как делятся перекрытия по методу монтажа

По способу монтажа перекрытия подразделяю на следующие:

• безбалочное – тип перекрытия, представляющий собой монолитную, железобетонную плиту или же сплошной ряд плотно уложенных пустотелых плит;
• балочное – крепление плит с применением балок, установленных с определенным шагом поверх стен или армированного пояса. Чаще всего использую деревянные и металлические балки.

Преимущества установки стальных балок в межэтажных перекрытиях

При сооружении межэтажных перекрытий, в основном, в качестве балок я использую такие виды прокатного металлического профиля, как швеллер и двутавр. Двутавровые балки Н-образной конструкции – это самые надежные при сооружении строительных конструкций разного назначения. Так как дополнительную прочность обеспечивают четыре ребра жесткости.

Кроме перечисленных, советую устанавливать стальные катанные двутавровые балки, так как они обладают несомненными преимуществами:

• снижают вес конструкции в сочетании с ее высокой несущей способностью. Двутавровые балки имеют относительно небольшой вес, но при этом обладают достаточно высокой прочностью. Поэтому двутаврами я обычно перекрываю пролеты практически любой длины (до 24 метров);
• не подвержены гниению, перепадам температуры и в отличие от деревянных балок более устойчивы к огню.

Благодаря надежности материала и универсальной Н-образной форме, двутавровые балки легко укладываются плашмя или ребром без потери прочности. Такой монтаж позволяет избегать прогибов и обеспечивает долговечность конструкции в целом.

Фиксирую эти элементы конструкции с помощью сварки – это значительно повышает скорость работы, сокращая сроки сдачи объекта.

Советы по монтажу

К недостаткам металлических межэтажных перекрытий я отношу низкие параметры теплоизоляции и шумоподавления. Но эти минусы легко убрать.

По своему опыту знаю, что теплопотери устраняются путем укладки качественного теплоизоляционного слоя. А звукоизоляцию обеспечивают при помощи войлока, которым оборачивают концы двутавров, а затем наглухо заделывают цементным раствором в стены.

Перед монтажом рекомендую тщательно обработать стальные балки антикоррозийным составом – это позволит избежать ржавчины и коррозии металла.

И не забывайте составить проект и точный расчет несущей нагрузки на все балочные перекрытия. Используйте только качественные материалы для строительства.

Так компания «УралСибМет» уже более 10 лет поставляет высококачественный металлопрокат и строительный материалы по доступным ценам. Специалисты компании помогут правильно рассчитать количество необходимого профиля и оформить доставку по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю.

Использование швеллера в строительстве

Металлопрокат / Статьи / Использование швеллера в строительстве

Швеллер — это разновидность гнутого металлического профиля, представляющая собой изогнутую балку в форме буквы «П». Основание балки принято называть «стенкой», а боковые стороны — «полками».

Назначение и применение

Основным предназначением металлического швеллера является укрепление опорных конструкций в производственных сферах и строительной отрасли.

Большое значение имеет применение швеллеров при строительстве зданий и сооружений. Их использование при монтаже железобетонных конструкций значительно увеличивает жесткость сооружения. Металлический профиль такого типа способен выдерживать существенные несущие нагрузки, возникающие при возведении строений за счет своего устойчивого сопротивления на изгиб. При ведении строительных работ швеллера используют для монтажа перекрытий между этажами, с их помощью укрепляют крыши зданий, армируют поверхности, нуждающиеся в укреплении, и обустраивают пристройки.

Кроме строительной отрасли, швеллеры широко используются в разных сферах машиностроения. Строительство таких гигантов как океанские лайнеры, тепловозы, вагоны не обходится без применения различных металлоконструкций, укрепляющих механизм. Швеллеры прекрасно справляются с этой задачей, и спрос на них в этой отрасли продолжает держаться на высоком уровне.

В мостостроении также широко используются швеллера разных видов. Ажурные конструкции современных мостов создаются из различного металлического профиля, при этом устойчивые к изгибу балки являются чуть ли не основным их элементом. Также можно упомянуть о применении швеллеров в автомобилестроении, станкостроении и даже в коммунальном хозяйстве в качестве направляющих на пандусах для детских и инвалидных колясок.

Классификация и виды

Классифицировать швеллеры можно по нескольким признакам, в первую очередь по способу производства. По этому признаку можно выделить следующие виды:
• горячекатаный;
• специальный;
• гнутый

Гнутые изделия изготавливаются посредством станков для гибки профиля, их нетрудно отличить от горячекатаных по закруглению внешних углов.

Каждый вид швеллера по способу производства также имеет свою классификацию.Например, выделяют разновидности горячекатаных швеллеров, отличающиеся друг от друга гранями полок:
• параллельные внутренние грани;
• внутренние грани с уклоном до 10 градусов.

В этой классификации каждая разновидность горячекатаного швеллера также имеет свою номенклатуру, отличающуюся техническими характеристиками и свойствами.

Одновременно горячекатаные изделия можно разделить на группы в зависимости от точности прокатки:
• высокая точность
• обычная точность

Гнутые швеллера тоже делятся по признаку точности прокатки, но они бывают уже трех видов:
• высокая точность
• повышенная точность
• обычная точность

Кроме деления по точности, гнутые изделия также подразделяются по виду полок:
• равнополочные
• неравнополочные

Также швеллеры можно классифицировать по их назначению, подобное разделение регламентируется требованиями соответствующих ГОСТов. В зависимости от области применения они бывают:
• обычные, для широкого использования
• специальные, для применения в автопроме
• специальные, для использования при строительстве вагонов

Каждый пункт перечисленных классификаций имеет свой сортамент продукции, который подробно описывается ГОСТами.

Особенности монтажа

Так как швеллер играет очень важную роль в опорных конструкциях, его монтаж является очень важным этапом. При монтировании стальной балки в металлоконструкцию необходимо строго следовать установленным правилам и не пропускать ни одного этапа.

Основными способами соединения подобного вида металлического профиля являются сварка и крепление на болтах. Оба способа обладают рядом преимуществ, но также у каждого есть и свои недостатки. Решение о способе закрепления принимает специалист, ответственный за ведение строительства, в зависимости от вида и толщины балки, а также от влажности в месте проведения работ.

Использование сварного шва для скрепления металлических балок делает конструкцию более водонепроницаемой, так как качественно сваренные элементы препятствуют попаданию влаги внутрь. Недостатком этого способа является большая трудоемкость, необходимость использования специфического оборудования и найма опытных работников.

Правила сварки изделий оговорены в соответствующем ГОСТе, и ни одним из этих правил не стоит пренебрегать. Правильно сделанный сварной шов позволит металлоконструкции выдержать даже некоторые дополнительные нагрузки сверх расчетных. В последнее время рекомендуется использовать электродуговую сварку, так как, по наблюдениям, при применении газосварки происходит перегрев шва и возникает лишнее напряжение металла, что может вызвать ненужную деформацию.

Плюсами болтового скрепления являются быстрота процесса, отсутствие необходимости специальных навыков у рабочих и более низкая стоимость проведения работ. Минус крепления на болтах — необходимость перфорации изделия и, как следствие, нарушение его прочностных характеристик. А если еще работники просверлили отверстия для болтов недалеко друг от друга, со временем в металле может образоваться разрыв из-за постоянных нагрузок. Дополнительным недостатком такого способа является риск появления коррозии на высверленном отверстии, особенно если оно не было обработано специальным составом.

Специалисты рекомендуют при повышенной влажности в местности, где будет эксплуатироваться строение или агрегат со швеллерами, использовать сварку для скрепления стыков. В сухих районах вполне можно довериться болтовому креплению.

Металлическое перекрытие между этажами швеллером

Перед началом расчета стальной балки необходимо собрать нагрузку, действующая на металлическую балку. В зависимости от продолжительности действия нагрузки разделяют на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам относятся:

• собственный вес металлической балки;
• собственный вес перекрытия и т.д.;

К временным нагрузкам относятся:

• длительная нагрузка (полезная нагрузка, принимается в зависимости от назначения здания);
• кратковременная нагрузка (снеговая нагрузка, принимается в зависимости от географического расположения здания);
• особая нагрузка (сейсмическая, взрывная и т.д. В рамках данного калькулятора не учитывается);

Нагрузки на балку разделяют на два типа: расчетные и нормативные. Расчетные нагрузки применяются для расчета балки на прочность и устойчивость (1 предельное состояние). Нормативные нагрузки устанавливаются нормами и применяется для расчета балки на прогиб (2 предельное состояние). Расчетные нагрузки определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент нагрузки по надежности. В рамках данного калькулятора расчетная нагрузка применяется при определении прогиба балки в запас.

Нагрузки можно собрать на нашем сайте.

После того как собрали поверхностную нагрузку на перекрытие, измеряемой в кг/м2, необходимо посчитать сколько из этой поверхностной нагрузки на себя берет балка. Для этого надо поверхностную нагрузку умножить на шаг балок(так называемая грузовая полоса).

Например: Мы посчитали, что суммарная нагрузка получилась Qповерхн.= 500кг/м2, а шаг балок 2,5м. Тогда распределенная нагрузка на металлическую балку будет: Qраспр.= 500кг/м2 * 2,5м = 1250кг/м. Эта нагрузка вносится в калькулятор

2. Построение эпюр

Далее производится построение эпюры моментов, поперечной силы. Эпюра зависит от схемы нагружения балки, вида опирания балки. Строится эпюра по правилам строительной механики. Для наиболее частоиспользуемых схем нагружения и опирания существуют готовые таблицы с выведенными формулами эпюр и прогибов.

3. Расчет по прочности и прогибу

После построения эпюр производится расчет по прочности (1 предельное состояние) и прогибу (2 предельное состояние). Для того, чтобы подобрать балку по прочности, необходимо найти требуемый момент инерции Wтр и из таблицы сортамента выбрать подходящий металлопрофиль. Вертикальный предельный прогиб fult принимается по таблице 19 из СНиП 2.01.07-85* (Нагрузки и воздействия). Пункт2.а в зависимости от пролета. Например предельный прогиб fult=L/200 при пролете L=6м. означает, что калькулятор подберет сечение прокатного профиля (двутавра, швеллера или двух швеллеров в коробку), предельный прогиб которого не будет превышать fult=6м/200=0,03м=30мм. Для подбора металлопрофиля по прогибу находят требуемый момент инерции Iтр, который получен из формулы нахождения предельного прогиба. И также из таблицы сортамента подбирают подходящий металлопрофиль.

4. Подбор металлической балки из таблицы сортамента

Из двух результатов подбора (1 и 2 предельное состояние) выбирается металлопрофиль с большим номером сечения.