Оконные перемычки: назначение, преимущества, виды

Утепление

Дополнительно к перемычкам используют утеплитель (к примеру, минеральную вату). Утепляющий слой укладывают в процессе монтажа в опалубку между перекрытием и наружной кладкой, затем заливают бетоном. Толщина утепления должна быть около 10 см. Откосы проема дополнительно закладываются кирпичом. Тогда оконная рама будет упираться в заполнитель, а не в минеральную вату. Это позволит закрепить стык монтажной пеной. Однако такой откос потребует дополнительного утепляющего слоя.

В качестве альтернативы есть другой способ — с использованием экструдированного пенополистирола. Его поверхность более прочная. Достаточно 3 см этого материала. Зазоры между окном и утеплителем заполняются пеной. Так она будет опираться о твердую поверхность, что позволит надежно зафиксировать окно. Тогда дополнительный слой утепления не понадобится, что позволит сократить объем работ.

Назначение и применение

Как уже было заявлено выше, основная функция перемычек — это перекрытие проемов в возводимых зданиях. Проемы по своей конструкции могут иметь разную ширину, и располагаться в стенах с различной толщиной кладки (наружные стены, перегородки, прогоны между колоннами и пр.)

С учетом таких конструктивных особенностей все балки, применяемые для перекрытия проемов, по своим техническим характеристикам и назначению, были объединены в отдельные группы элементов:

1. Несущие — усиленные балки, предназначенные для плит перекрытий. Расчетная нагрузка — 3400–3600 кг/м.
2. Балки ненесущие — служат для удержания кладки стен, расположенной выше проема.
3. Карандаши — балки малого сечения, предназначенные для перекрытия межкомнатных дверных проемов. Величина сечения таких перемычек 120 мм и менее.
4. Прогоны и ригели — несущие конструкции, предназначенные для больших пролетов зданий. Применяются при строительстве каркасных сооружений общественного и промышленного назначения.

Прогон

В малоэтажном строительстве применяются, в основном, первые три типа железобетонных изделий. Необходимые размеры и выдерживаемая нагрузка на балку рассчитывается специалистами при подготовке проектной документации.

Элементы перекрытий проемов в малоэтажном строительстве

При строительстве загородного дома с расчетами перемычек можно справиться самостоятельно. А лучше — воспользоваться типовыми решениями, и подогнать дверные и оконные проемы под стандартные размеры.

Например, брусок заводского изготовления 2ПБ имеет следующие параметры:

• Сечение: 120–140 мм;
• Длина: 1,00–2,95 м;
• Вес: 43–125 кг.

Дверные конструкции рассчитаны на нагрузку в 3700 кг/м, оконные выдерживают 200–800 кг/м. Укладывают бруски на прослойку из цементно-песчаного раствора после завершения кладки стен и простенков.

Перекрытие проема

Ненесущие элементы длиной до 2 м рабочие укладывают вручную. Несущие — крепят стропами за монтажные петли и монтируют краном.

Для правильного подбора железобетонных изделий, а впоследствии их безопасной эксплуатации, необходимо внимательно прочитать ГОСТ на железобетонные перемычки. Документ вмещает в себя целый ряд специальных требований, которыми надлежит пользоваться при расчетах и монтаже элементов — с целью обеспечения безопасности и увеличения срока службы здания.

Особенности монтажа железобетонных труб

Рассмотрим поэтапно процедуру монтажа ЖБ трубопровода:

1. Муфта железобетонной детали должна располагаться так, чтобы торец эксплуатируемой стороны сравнялся с меткой на трубе. Уплотнительный элемент, представленный резиновым кольцом, в обязательном порядке должен быть расположен так, чтобы дистанция от него до рабочего уплотнителя муфты была минимальной.
2. Затем на конец второго железобетонного сегмента накидывают уплотнительный элемент. Дистанция этого элемента до торца должна быть небольшой.
3. На третьем этапе посредством использования специальных монтажных инструментов производится перемещение муфты в сторону стыкуемой трубы. Одновременно с этим выполняется закатка первого уплотнительного элемента из резины.
4. Далее, муфту перемещается до тех пор, пока не достигнет специальной метки на второй трубе.
5. В конце производится монтаж второго уплотнительного кольца в щель муфты.

Таким образом, производится сборка железобетонного трубопровода. Наличие уплотнительных колец позволяет добиться необходимых герметизационных показателей.

Важно запомнить, что после организации стыка двух труб необходимо позаботиться о его заделке. Для этих целей рекомендуется использовать пеньковую прядь, которая просмаливается составом на основе битума

После заделки стыка часто производят чеканку, которая необходима для обеспечения максимальной надёжности полученного соединения. Чеканка выполняется смесью асбеста (30%) и цемента (70%).

https://youtube.com/watch?v=s35FmCO6pTM

Классификация и особенности основных видов плит

Обозначение плит перекрытия регламентируется ГОСТ 23009. Марка может содержать от 2 до 3 буквенно цифровых групп:

• Первая – содержит буквенное обозначение разновидности изделия.
• Вторая – включает основные размеры и показатель предельной нагрузки.
• Третья – содержит дополнительную информацию такую, как класс арматуры для армирования, вид бетона и т.д.

Маркировка ЖБ плит помогает определить разновидность изделия, способ производства и конструктивные особенности. Железобетонные изделия для сооружения горизонтальных несущих и ограждающих конструкций подразделяются на такие виды:

Многопустотные – изделия с продольными технологическими пустотами, которые характеризуются сравнительно небольшим весом и высокими прочностными характеристиками.

Фото 1. Пустотные железобетонные изделия

• Ребристые – ЖБИ с продольными ребрами, обеспечивающими повышенную жесткость.
• Полнотелые – плиты сплошного сечения, отличающиеся высокой прочностью.

Фото 2. Промаркированные полнотелые плиты

Зная марку железобетонных плит, вы сможете легко определить не только их разновидность, но также основные размеры и несущую способность

Поэтому важно знать и понимать, как расшифровываются обозначения основных типов ЖБИ

Пустотные плиты

Производятся согласно ГОСТ 9561 с продольными пустотами разных форм. Буквенная маркировка пустотелых плит перекрытия:

ПК – круглопустотные ЖБИ толщиной 220 мм, изготовленные методом опалубочного формования.
ПБ – многопустотные ЖБИ толщиной 220 мм, которые производятся согласно современному методу безопалубочного (непрерывного) формования.
ПНО – облегченные круглопустотные изделия толщиной 160 мм, которые изготовляются по опалубочной технологии.
3,1ПБ и 1,6ПБ – облегченные пустотные ЖБИ толщиной 160 мм, изготовленные по безопалубочной технологии.

Маркировка плит перекрытия ПК и ПБ детально расшифрована в соответствующе пункте данной статьи.

Фото 3. Разные типы многопустотных изделий

Другие виды плит

Заводы-изготовители выпускают и другие виды плит, но они, как правило, относятся к категории изделий специального назначения:

Ребристые (ПГ, ПР, ПП) – применяются преимущественно для покрытия и перекрытия промышленных и общественных многоэтажных объектов. Изготовляются по ГОСТ 28042. Характеризуются высокой стойкостью к вибрационным нагрузкам, поэтому наиболее востребованы в регионах с высокой сейсмоактивностью.

Рисунок 4. Внешний вид ребристых ЖБИ

Сплошные (ПТ, П) – характеризуются полнотелой конструкцией, высокими прочностными характеристиками. Производятся в соответствии с ГОСТ 19570. Большим спросом среди застройщиков не пользуются из-за большого веса, что создает значительные нагрузки на стены и фундамент.

Фото 5. Внешний вид плиты сплошного сечения

Что это такое?

Определение и специфические особенности

Сборные железобетонные элементы, изготовленные на специализированных предприятиях, подвозятся к месту возведения, где они будут монтироваться в конструкции. Такая технология дает возможность перенести трудновыполнимые работы на заводские мощности, где имеется все необходимое оборудование. Это создает дополнительную экономическую выгоду, так как затраты на выпуск единицы изделия будет гораздо ниже, чем на месте строительства.

Заводские изделия из железобетона имеют преимущества и недостатки, что сведены в таблице:

Качества	Наименование	Характеристика
Плюсы	Высокая скорость монтажа	При возведении масштабных сооружений готовые блоки быстро монтируются
Стандартные параметры конструкций	Исключаются при строительстве технические ошибки и подгонка изделий
Позволяют механизировать строительство
Повышенная прочность	Достигается путем создания предварительного натяжения арматурного каркаса в шаблонных формах для заливки
Уменьшенные расходы на монтажные работы	Сборка не требует больших затрат рабочей силы и привлечения наемной специальной техники для приготовления бетона
Минусы	Наличие большого количества соединительных швов	Стыки следует тщательно заделать
Образуются «мостики холода» — необходима теплоизоляция
Нет разнообразия в типовых проектах	Строящиеся строения унифицированы и однотипны

Виды изделий

Существует 4 типа сборных железобетонных конструкций, представленные в таблице:

Виды материалов	Наименование
Для зданий жилищно-коммунального хозяйства и общего назначения (жилые дома, социальная инфраструктура)	Блоки разных типов, сваи для забивания, перемычки, колонны, настилы,
Для объектов промышленности (заводские корпуса, цеха, торговые склады, автогаражи)	Балки для фундамента, арки, подколонные опоры,
Инженерно-коммуникационные изделия	Ливневые лотки, желоба, опоры ЭЛП, трубы, кольца для колодцев
Для объектов специального назначения	Выполняются сборные изделия из железобетона по специальной технологии

Обзор

Сборные бетонные перемычки ГОСТ 948–2016 применяют в жилищном и промышленном строительстве с целью возведения зданий различного функционального назначения.

Пример перекрытий

Основное назначение — это перекрытие проемов с целью распределения эксплуатационных знакопеременных и динамических нагрузок от вышерасположенной кирпичной кладки стен сооружений.

Виды

В зависимости от конструкции зданий и предъявляемых эксплуатационных требований, ГОСТ на железобетонные перемычки предусматривает следующие типы изделий:

ПБ — перемычки железобетонные брусковые — ГОСТ 948*2016, шириной 250 мм и менее;

Брусковые

ПП — плитные, шириной свыше 250 мм (см. фото);

Плитные

ПГ — балочные, служат для опирания плиты перекрытия;

Балочные ПГ

ПФ — фасадные, выступающие на фасад здания и применяемые для перекрытия проемов, с выступающей частью кладки более 250 мм.

Фасадная ПФ

Перемычки для строительства зданий обозначают марками с учетом норм и требований стандарта 23009–2016.

Марка изделий состоит из сгруппированных между собой букв и цифр со следующей технической информацией:

1. Первая группа состоит из цифры, обозначающей номер поперечного сечения изделия, указателя типа элемента и длины в дециметрах, округленной до целого числа.
2. Вторая группа отражает допустимую расчетную нагрузку в кН/м и класс арматуры.
3. Третья, в случае необходимости, может указывать:

• наличие в конструкции монтажных петель;
• выпусков арматуры;
• присутствие закладных деталей.

Примеры условного обозначения:

• 5ПБ25-37-п — поперечное сечение № 5, тип ПБ, длина 2460 мм, допустимая нагрузка 37, 27 кН/м, присутствуют монтажные петли;
• 8ПП18-71АтГ — сечение № 8, тип ПП, длина 1810 мм, нагрузка 70, 61 кН/м, напряженная арматура класс Ат–Y;
• 5ПФ19-6 — сечение № 5, тип ПФ, длина 1940 мм, расчетная нагрузка 5,88 кН/м.

Помимо вышеперечисленных конструкций, в строительстве малоэтажных гражданских зданий, могут применяться изделия, изготовленные из автоклавного газобетона. Согласно ГОСТ, перемычки из ячеистого бетона могут использоваться в самонесущих и несущих стенах зданий из легкого пористого бетона, с высотой конструкции не более 15 м.

U-блок

Лотковая U-образная форма каркаса перемычек позволяет их изготовление на строительной площадке своими руками. Цена таких изделий соответственно ниже стоимости продукции заводского изготовления, что выгодно отличает данную категорию среди подобных строительных конструкций.

Требования

В зависимости от принятых условий эксплуатации изделий и согласно действующему СНиП, перемычки железобетонные должны отвечать определённым требованиям к производству и использованию готовых элементов.

Краткая технологическая инструкция выглядит так:

1. Изделия изготавливают из тяжелого или легкого (ячеистого) бетона плотностью 2200–2400 кг/м3, в строгом соответствии проектной документации на изготовление конкретной марки изделия.
2. Марку бетона по морозостойкости назначают с учетом средних значений зимних температур, принятых в соответствующем регионе строительства (F35–F200).
3. Элементы выпускают с монтажными петлями или строповочными отверстиями, предусмотренными для установки изделий с использованием грузоподъемных устройств, оборудованных специальными грузозахватными приспособлениями.
4. Глубина опирания брусков на несущие стены обычно указывается в проектной документации, и не должна быть менее 125 мм.
5. Для марок ПП и ПБ предусмотрены два варианта армирования — предварительно напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.

Пример армирования

1. В качестве напряженной арматуры рекомендовано применять термически упрочненную сталь ГОСТ 10884–94 и горячекатаную по ГОСТ 5781–82.
2. Ненапрягаемую арматуру изготавливают из горячекатаной стали АIII ГОСТ 5781–82, термически упрочненной АIIIС и арматурной проволоки Вр-I по ГОСТ 6727–82.
3. В отдельных случаях, при использовании железобетонных перемычек в районах строительства с сейсмичностью более 7 баллов, в конструкции предусматривают выпуски арматуры или закладные детали.
4. Масштабы отклонений геометрических параметров железобетонных перемычек представлены в таблице ниже.

ГОСТ 948 84 перемычки железобетонные: допустимые значения геометрических отклонений в мм

Армирование конструкций

Большинство сборных конструкций, и тем более, монолитных, для повышения их прочностных характеристик подвергаются внутреннему армированию. Но прежде чем рассмотреть тот или иной ГОСТ на железобетон, представим вашему вниманию список материалов, применяемых в качестве арматуры, стандарты на них, и их основные требования.

Армирование монолитной конструкции

Арматура и проволока

ГОСТ 10884, принятый ещё в 1994 году, по которому производится гладкая и периодическая арматура, многократно подвергался редактированию, и действует только до конца 2017 г. Далее он будет заменён на ГОСТ 34028*2016, который начнёт действовать с 01.01.2018 г.

Арматура классифицируется по механическим свойствам и эксплуатационным характеристикам. В первом случае – это класс прочности, выражающий значение предела текучести стали. Во втором – это разделение на арматуру С (свариваемую) и К (коррозионно стойкую).

В стандарте приведены основные размеры и параметры, технические требования к изготовлению и профилированию, маркировка, методы контроля качества. Правила транспортировки, приёмки и хранения.

Сварные изделия из арматуры

Стандарт 10922*2012 регламентирует изготовление армирующих и закладных изделий для железобетонных конструкций, а так же их механические соединения. Согласно этого ГОСТа должны производиться все виды соединений арматуры, выполняемые в процессе изготовления монолитных и сборных конструкций и их монтажа: механические, сварка, вязка.

В нём же установлены общие технические требования к изделиям из арматурных стержней и проволоки диаметром от 3 мм. ГОСТ не распространяется только на закладные детали, не имеющие стержней для анкеровки.

В документе определено 4 типа изделий:

1. Отдельные стержни с подготовленными соединениями на концах.

Отдельные стержни арматуры с подготовленными соединениями

1. Сетки арматурные.

Сварная сетка для ЖБК

1. Каркасы из арматуры.

Каркас для железобетонной конструкции

1. Закладные детали с анкерными стержнями.

Закладные элементы с анкерными стержнями

Сетки, которые чаще всего применяются при заливке плитных конструкций своими руками, бывают плоскими и рулонными, с прямоугольными и квадратными ячейками, с расположением рабочей арматуры в одном или двух направлениях. Рулонные сетки изготавливают из проволоки диаметром до 5 мм. Технические условия на изготовление сеток и их классификация, определены в отдельном стандарте 23279*2012.

Каркасы могут быль плоскими и пространственными, из стержней одинакового или разного диаметра. В пространственных каркасах стержни располагаются в разных плоскостях. Закладные детали могут быть открытыми и закрытыми, с различным расположением анкерных стержней относительно плоского элемента.

В зависимости от расположения анкерных стержней относительно плоского элемента, различают закладные изделия с перпендикулярным, наклонным, параллельным или смешанным расположением анкерных стержней. Типы таких деталей приведены в специальном приложении.

Сварные соединения арматуры, осуществляемые как  в заводских условиях, так и на объекте, должны конструктивно соответствовать требованиям стандарта 14098.

Как рассчитывается размер проема?

Размер проема и опирание перемычек рассчитывается в индивидуальном порядке в зависимости от вида используемых для строительства здания материалов, которые могут выдержать лишь определенную нагрузку. Необходимо учитывать:

1. Вес деталей перемычки, а также собранной целиком конструкции в целом.
2. Вес будущей стены, возводимой над оконной выемкой.
3. Как именно будет распределяться вес стенной поверхности над проемом (в случае, если производится летняя кладка, то достаточно использовать в расчетах вес 1/3 верхней части стены; если же зимняя – то приходится учитывать нагрузку, оказываемую всей стеной).
4. Нагрузку, оказываемую плитами перекрытия, а также балками.

Также существуют следующие формулы для измерения основных параметров будущей перемычки:

• величина нагрузки = удельный вес используемого материала * значение ширины проема * значение толщины кладки в проеме * высоту стены над перемычкой;
• прочность = сопротивление основного материала * сопротивление отдельно взятой детали * коэффициент 1,12.

Желательно воспользоваться помощью профессионалов для определения правильного размера проемов, чтобы в процессе будущего строительства не случилось непредвиденных ситуаций вроде обрушения материалов.

Кирпичные перемычки

Устройство кирпичной перемычки: а — обычная перемычка; б — клинчатая перемычка;1 — опалубка — доска или фанера;2 — доски, поддерживающие опалубка

Форма кирпичных перемычек может быть прямолинейная или криволинейная.

Для устройства прямоугольного проёма кирпичи в горизонтальной кладке укладываются на опалубку.

Помните, пожалуйста. Летом раствор набирает прочность дней 7… 10, а при температуре ниже плюс 6 °С процессы твердения цементного камня практически останавливаются.

Кирпичи, связанные раствором, хорошо будут держать вышележащую кладку, но только в ненесущей стене. В изготовлении перемычки таким способом имеются ограничения по ширине оконного проёма — она не должна быть более 0,8… 1,0 м.

Лучше дело обстоит, когда кирпичи в перемычке укладываются определённым образом. Если перемычка выкладывается из обычных кирпичей, то клинчатая форма создаётся вертикальными швами кладки, раскрывающимися по высоте. Такая перемычка не только служит украшением фасада дома, но и более предпочтительна в конструктивном плане: она может выдержать большую нагрузку. Объясняется это тем, что швы получаются не вертикальные, а наклонные, что препятствует сдвигу кирпичей по вертикали.

Кирпичи клинчатой перемычки, как и в первом варианте, укладываются на опалубку. Возможная схема сооружения опалубки показана на этом же рисунке (здесь дана небольшая кривизна перемычки, но сути это не меняет). Проём с клинчатой прямолинейной перемычкой может быть больше — до 1,2…1,4 м. Причём высота слоя перемычки для ширины проёма до 0,8… 1,0 м — один кирпич (250 мм), для ширины проёма до 1,2 м — полтора кирпича (380 мм).

В наиболее выгодном положении находится криволинейная кирпичная перемычка. Убедительным доказательством этого обстоятельства является тот факт, что циркульные кирпичные перемычки способны перекрывать проёмы шириной до 3…5 м. Объясняется это особенностям работы кирпича. Кирпичная кладка хорошо работает на сжатие и плохо — на растяжение, примерно в 10 раз. А в криволинейной клинчатой перемычке, как, впрочем, и в прямолинейной клинчатой, все кирпичи работают на сжатие; однако чем положе арка, тем меньший проём она может держать.

Пример арочной сегментной перемычки показан на рисунке. Это тоже клинчатая перемычка, получаемая за счёт раскрытия швов. Стрела подъёма / составляет 1/6… 1/10 от ширины проёма. Высота перемычки для ширины проёма до 1,2 м — один кирпич, для ширины проёма до 1,5 м — полтора кирпича. При обычной нагрузке ширина проёма может доходить до 1,6 м.

Выкладывание криволинейных арок, в том числе циркульных и коробовых, требуют высокого профессионального мастерства, которое должно проявляться уже на стадии изготовления кружала — приспособления, с помощью которого создаётся кривая образующая арки. Возможные способы изготовления кружала показаны на рисунке.

Если кривизна проёма небольшая, то её можно выпилить из широкой доски. Доски укладывают с внутренней и внешней сторон проёма. На подготовленные таким образом доски крепится фанера, по которой производится кладка.

При подъёмистых арочных проёмах отрезки досок сколачиваются по приближённой кривой, затем концы досок отпиливаются, и на них также крепится фанера.

Технологические характеристики

Различают 2 способа производства:

• изготовление балки отдельно от конструкции, где она будет применяться; над проемом устанавливается готовая перемычка;
• изделие заливают непосредственно на участке его будущего монтажа.

Каждый из методов имеет свои сложности. Например, в первом случае нетрудно изготовить балку. Однако необходимо продумать, как ее поднять, т. к. главное отличие изделия — существенный вес.

Когда балку планируется заливать на высоте, нужно обеспечить прочность и герметичность опалубки. Раствор не должен вытекать между досками. Кроме того, нужно продумать, как снять опалубку, когда бетон застынет. Преимуществом этого метода считается отсутствие необходимости в транспортировке изделия. Его выбирают, когда нужно изготовить балку больших размеров, а помощников для ее подъема нет.

Характеристики ЖБИ:

• уровень прочности, что позволяет отнести изделия к несущей или ненесущей продукции, первый из вариантов предназначен для транспортировки подъемным краном из-за существенного веса, второй — намного легче, поэтому его можно поднять вручную с помощниками;
• опорная длина для несущих балок — 30 см, для ненесущих значение этого параметра может уменьшаться до 15-20 см;
• несущие перемычки делятся на типы: усиленные, обрезные;
• по длине фасадные балки превосходят аналоги;
• в процессе транспортировки хранения штабеля перемычек располагают на расстоянии не менее 250 мм, в просветах закладывается плотный материал — такая мера необходима для предупреждения деформации балок при падении.

Советы при работе

При обустройстве ЖБИ следует четко соблюдать технологию и следовать некоторым советам:

1. Высота перемычки из железобетона должна составлять 1/20 величины самого проема, а ширина должна равняться ширине стены.
2. Диаметр сетки из арматуры следует выдерживать в 14 мм. Этого достаточно для обеспечения необходимой прочности железобетонного пояса.
3. Следует дождаться полного укрепления бетона. Не следует снимать низ опалубки и распорки ранее 25 дней.
4. Перемычки должны быть надежными и выполнены качественно.
5. Заливку нужно осуществлять, только когда верх пояса идет вровень с кладкой. Это позволит избежать ненужных перепадов.
6. Заливочный раствор следует тщательно утрамбовать, чтобы не образовалось пустот.
7. Тип перемычки определяет вес общей конструкции.
8. Для окон и дверей подойдут не несущие перекрытия с армированным поясом небольшой массы.