Obliczanie otworu w ścianie monolitycznej. Obliczanie metalowego nadproża dla ściany nośnej. Przebudowa i demontaż ścian nośnych pod otworem

Pusta betonowa ściana zatrzęsła się od potężnych uderzeń młota. Złowieszcze echo rozpłynęło się pomiędzy ósmym a dziewiątym piętrem, a rozdarta cegła szybko poleciała w dół. Dokładnie w ten sposób powstanie otwór w ścianie, jeśli prace zostaną wykonane nieprawidłowo. Jeśli zamierzasz dokonać przebudowy w mieszkaniu i uważasz, że niszczenie to nie budowanie, będziesz musiał zapomnieć o tym prostym powiedzeniu. Wręcz odwrotnie, zarówno burzyć, jak i budować...

Beton - duży materiał konstrukcyjny- niestety potrafi przejąć duże siły nacisku. Jeśli chodzi o obciążenia rozciągające, jest dość słaby. Na szczęście stal jest jej przeciwieństwem, więc oba materiały optymalnie się uzupełniają. Żelbet – żelbet zbrojony stalą – jest rozwiązaniem wielu problemów konstrukcyjnych. Ekspert mówi tutaj o wzmocnieniu.

Należy zachować równowagę sił

Wzmocniony fundamentem z mat stalowych. Każdy, kto chce zbudować klatkę schodową, ścianę, strop – w skrócie budynek z żelbetu – musi dokładnie wiedzieć, jak taka konstrukcja działa. Jak zatem działają tam siły i jak silne są? Planista musi zastosować odpowiednią kombinację betonu i stali, aby zapewnić równowagę sił nawet w przypadku wystąpienia nietypowych zdarzeń, takich jak trzęsienie ziemi. W dobrym języku niemieckim: biznes musi się zatrzymać w każdych okolicznościach.

Przebudowa i demontaż ścian nośnych pod otworem

Bez tego nie da się przeprowadzić przebudowy w mieszkaniu dodatkowa praca do demontażu ścian. Demontaż ścian odbywa się poprzez wycinanie otworów, dlatego prace te są uważane za złożone, gdzie należy wziąć pod uwagę właściwości i cechy konstrukcje nośne.

Wzmocnienie otworów w ścianie betonowej

Teraz ktoś może wpaść na pomysł równomiernego rozłożenia stali w betonie i wtedy to zrobi. Może tak być, ale stal jest droga i żaden konstruktor nie chce płacić więcej, niż jest to absolutnie konieczne. Ponadto wybór przekroju stali wpływa bezpośrednio na nośność żelbetu.

Ale jest to również materiał, który sprawdza się tylko wtedy, gdy w betonie tworzą się mikroskopijne pęknięcia. Dopiero wtedy stal ujawnia swój pełny efekt. Dlatego nie zaleca się umieszczania w betonie zbyt dużej ilości stali, a następnie o niewłaściwej średnicy. Być może zastanawiałeś się, dlaczego żelazka osadzone w betonie są żebrowane. Odpowiedź jest dość prosta: lepiej przenieść siły z betonu na stal. Żebra zapewniają optymalne połączenie betonu ze stalą. W przeszłości stosowano również stal gładką. Tutaj jednak potrzebne są dodatkowe środki projektowe, aby to zadziałało.

O konieczności skoordynowania tworzenia otworów w ścianach nośnych wiedzą wszyscy, zwłaszcza skrupulatni sąsiedzi w domu. Początkowy etap rozbudowy lub demontażu otworu w ściany nośne jest zatwierdzenie projektu przebudowy. Wśród działań przebudowy należy zwrócić uwagę na znaczenie głównych etapów:
projekt i akceptacja
obliczenia konstrukcji nośnych otworu
montaż żelbetowych konstrukcji metalowych.

Na przykład stal uformowano w pętle. Chociaż żelbet potrzebuje pęknięć, aby zadziałać, pęknięcia w betonie również nie powinny być zbyt duże. Wtedy nie tylko zardzewiałe zbrojenie zagraża przenikaniu wilgoci, ale także znacznie więcej. Od pęknięć po całkowitą awarię konstrukcji. Na przykład zawalenie się budynku.

Teraz staje się jaśniejsze, dlaczego wiązanie betonu i stali musi być dostosowane do każdego obszaru konstrukcji. Inżynier konstrukcyjny musi dokładnie obliczyć tę wartość, a następnie użyć wykresów, aby wskazać, jak zachowuje się zbrojenie. Pracownik budowy musi prawidłowo rozprowadzić stal w betonie w oparciu o plany zbrojenia.

Działania te dotyczą budowy i demontażu otworów oraz przegród między mieszkaniami. W takim przypadku brane są pod uwagę informacje z oględzin obudowy, potwierdzające informację, że przegrody te są nośne.
Regulowane prace przebudowy wyeliminują występowanie dalszych problemów, a poprawne technologicznie prace zabezpieczą mieszkańców. Jak koordynować tworzenie otworów nie tylko na papierze?

Jakie są rodzaje okuć?

Stal zbrojeniowa dostępna jest w postaci prętów, mat lub wyprasek. Pręty stalowe dostępne są w różnych średnicach od 6 do 40 milimetrów. Jest ich też około 20 różne rodzaje Spawana siatka. Jeśli chodzi o wzmacnianie betonu, istnieje wiele możliwości wyboru.

Maty wzmacniające stosuje się do elementów płytowych, takich jak ściany lub sufity z betonu zbrojonego, ale w przypadku słupów, belek, stóp ścian lub nadproży odpowiednimi środkami są strzemiona i pręty. Te ostatnie są często przetwarzane na komórki wzmacniające. W tym przypadku wsporniki i pręty są ze sobą zespawane lub połączone drutem łączącym.

Najpierw zdefiniujmy pojęcie „otwarcia w ścianie nośnej”.

Zasady aranżacji otworów

Choć może to być paradoksalne, ale ściany nowoczesne domy w większości przypadków są nośne. Otwory w ścianach służą do łączenia sąsiadujących ze sobą pomieszczeń lub łączenia sąsiadujących ze sobą mieszkań w formie przegród między mieszkaniami. Jednak pozornie impasową sytuację można rozwiązać.

Wzmocnienie otworu okiennego

Taka klatka wzmacniająca może mieć kształt okrągły lub prostokątny - podobnie jak słup żelbetowy. Jeśli taka podpora jest równomiernie obciążona od góry, zbrojenie rozkłada się równomiernie w przekroju. Ale o tym więcej w następnym rozdziale.

W zasadzie element żelbetowy można obciążyć czterema różne sposoby. Siły normalne Siły zginające Siły trakcyjne Siły skręcające. . Ponieważ jednak wszystko to byłoby zbyt łatwe, w połączeniu powstają napięcia. Ściana otrzymuje nacisk nie tylko z góry, ale głównie z boku. Na przykład przez wiatr lub siły ziemskie, jeśli jest to piwnica. Albo ciężar wędruje – jak po moście kolejowym po przejeżdżającym po nim pociągu.

Zasady wykonywania otworów w ścianach nośnych regulują następujące przepisy:
SP 20.13330.2011. Obciążenia i uderzenia
SP 52-101-2003 Beton i konstrukcje żelbetowe
SP 15.13330.2010 Konstrukcje kamienne i żelbetowe
SP 70.13330.2011 Konstrukcje nośne i zamykające
SP 54.13330.2011 Budynki mieszkalne wielorodzinne.

Z płyt podłogowych

W zależności od wysokości i rodzaju obciążenia zbrojenie musi być inaczej rozłożone w betonie. Ogólnie rzecz biorąc, im większe siły rozciągające, tym więcej zużywa się żelaza. A przede wszystkim w rejonie pociągu. W przypadku belki poziomej podpartej po obu stronach jest to dół.

Dlaczego tak się dzieje, można łatwo wyjaśnić: na dwóch filiżankach nałóż długi kawałek pianki, opada ona w dół. Zwłaszcza, gdy stawiają filiżankę na środku. Patrząc na komórki, są one ściśnięte u góry, ale rozsuwane na dole. W pewnych warunkach może być konieczne zwiększenie strefy ciśnienia. Na przykład w przypadku dużych obciążeń zginających lub gdy wymagane są te same wymiary belek dla różnych obciążeń. Wzmocnienie pod ciśnieniem nigdy nie będzie tak duże, jak w strefie rozciągania.

Zgodnie z przepisami i przepisami budowlanymi wszystkie informacje o stanie technicznym konstrukcji ściany nośnej oraz możliwości wykonania lub wzmocnienia otworu muszą zostać odzwierciedlone w projekcie. Późniejszy los otwarcia będzie zależał od następujących czynników:
wielkość utworzonego lub istniejącego otworu
jego możliwą lokalizację
koordynacja wymiarów otworów i materiału nadproża
sposób wzmacniania otworu nadprożami i profilami metalowymi.

Oprócz wymaganego statycznie zbrojenia często zapewnia się tak zwane „wzmocnienie konstrukcyjne”. Są one szczególnie potrzebne tam, gdzie spodziewane są arytmetycznie nierozpoznane szczyty napięcia. Na przykład z zagłębieniami lub dziurami w betonie. Wzmocnienie konstrukcyjne zapobiega wówczas pękaniu.

Dotyczy to na przykład odległości żelaza od siebie, ale także do Betonowa nawierzchnia lub sposób, w jaki wyginają się pręty. Ważne jest nie tylko to, ile stali wejdzie w beton, ale także odległość między poszczególnymi prętami. Jeśli będzie zbyt mała, nie będzie można wprowadzić i zagęścić świeżego betonu. Dodatkowo zapewnia wystarczającą łączność.

Pamiętajmy, że istnieją pewne obostrzenia, które nie pozwalają nam na koordynację projektu wykonania otworu. Jest to wycinanie otworu bezpośrednio pod złączami płyt sufity międzykondygnacyjne, belki nośne z naruszeniem integralności konstrukcyjnej istniejących kolumn i filarów. Problem wzmocnienia otworu w ścianie nośnej rozwiązuje się instalując nadproża, które dosłownie „przejmą” cały ciężar konstrukcji nośnej na jej ramiona.

Odległość od pręta zależy od średnicy pręta i największa średnica ziarenka betonu. Musi ona wynosić co najmniej 20 milimetrów, a w każdym razie co najmniej równa średnicy pręta. W przypadku pręta o średnicy 24 milimetrów odległość powinna wynosić 24 milimetry lub więcej. Jeżeli w betonie przetwarzane są kamyki o średnicy większej niż 16 mm, odległość między prętami powinna być o 5 mm większa.

Otulina betonu, czyli odległość od powierzchni do stali, ma kluczowe znaczenie przy zbrojeniu. I z trzech powodów. Ochrona stali przed korozją wiązania stali z betonem. Ochrona przeciwpożarowa. W zależności od średnicy stali i przewidywanego oddziaływania na środowisko otulina betonu waha się od 20 do 55 milimetrów.

Jest sweter!

Projektowanie i obliczanie nadproża uważane jest za najbardziej krytyczny etap przebudowy. Bezpieczeństwo nie tylko „indywidualnej ściany nośnej” zależy od prawidłowego montażu nadproża. Weź to chłodniej! W skali globalnej, a raczej mieszkaniowej apartamentowiec z zrzędliwymi sąsiadami. Co należy wziąć pod uwagę i uzgodnić przy projektowaniu i obliczaniu nadproża?

Wymaganą otulinę betonową zapewnia się na różne sposoby. Na przykład z uszczelkami w postaci małych nóżek wykonanych z tworzywa sztucznego lub cementu włóknistego. Mocuje się je do ścian zewnętrznych za pomocą wzmocnienia. W przypadku stropów podkładki dystansowe umieszcza się na szalunku przed wprowadzeniem zbrojenia.

Fortyfikacje w stylu „greckim”. W Gerakinie. Czasami konieczne jest wygięcie zbrojenia. Na przykład do haczyków, pętelek i strzemion lub do prętów kątowych i innych zakrzywionych prętów. Zginanie nie jest dużym problemem, należy jednak przestrzegać pewnych zasad. W przeciwnym razie może nastąpić betonowanie lub zniszczenie konstrukcji betonowej w obszarze zgięcia. Dodatkowo można uniknąć pęknięć pręta poprzez odpowiednie wygięcie.

Są to oczywiście następujące dane:
powierzchnia otworu w stosunku do powierzchni ściany
odległość otworu od sąsiednich ścian i sufitów
stan techniczny ściany nośnej i materiał, z którego ściana jest wykonana
lokalizacja i rodzaj płyt podłogowych
liczba pięter nad i pod ścianą, w których wykonany jest otwór.

Przy wykonywaniu haczyków, pętelek lub haczyków minimalna średnica koralika jest cztero- lub siedmiokrotna średnica trzonka. W przypadku prętów ukośnych i innych prętów zakrzywionych należy zachować minimalną średnicę 7, 15 lub 20-krotności średnicy pręta.

Dla złączki spawane i wygląda inaczej. Należy tu dokonać rozróżnienia pomiędzy efektami w przeważającej mierze statycznymi i nieprzeważnie statycznymi. Minimalna wymagana średnica rolki może osiągnąć 500 średnic rdzenia. Może to działać w przypadku małej naprężonej ściany ogrodu lub fundamentu szopy ogrodowej. Lub inżynier budownictwa z wieloletnim doświadczeniem zawodowym.

Przypomnijmy, że ściana nośna dom panelowy Jest to konstrukcja monolityczna, wykonana z odpowiednio wytrzymałego betonu. Dlatego nie ma sensu używać narzędzia udarowego w postaci młota, wiertarki udarowej lub mocnego młota pneumatycznego. Po pierwsze, obciążenia udarowe narzędzia mogą uszkodzić integralność ściany, w tym uszkodzenie komunikacja wewnętrzna. Po drugie, prace nad wycięciem otworu w przegrodach między mieszkaniami będą przebiegać w ślimaczym tempie. Dlaczego więc nie skorzystać nowoczesne metody cięcie diamentem?
Na filmie pokazano, jak przebiega cięcie diamentem w celu utworzenia otworu w ścianie.

Wzmocnienie fundamentu ściany

Kiedy jednak rzeczywiste obciążenia zostaną przyłożone do obciążenia budynku, zależy to od dokładnego rozmiaru zbrojenia betonu. Jeżeli chcesz stworzyć podstawę listwy pod ścianę ogrodową, musisz wyposażyć ją w klatkę wzmacniającą. W przypadku wyższych ścian ogrodowych, ścian nośnych lub podpartych zboczy konieczne będzie zatrudnienie inżyniera budowlanego, aby uniknąć późniejszych uszkodzeń.

Podstawa listwy musi mieć głębokość co najmniej 80 cm, aby nie była zamarznięta. Ponadto wymaga czystości i warstwy drenażowej od 15 do 20 cm żwiru lub żwiru. Jeżeli podłoże jest niestabilne, potrzebny będzie szalunek z desek drewnianych.

Biorąc pod uwagę złożoność prac związanych z wykonaniem otworu, nie zaleca się ryzykowania wycinania otworu własnymi rękami. Uzasadnione argumenty sugerują preferowanie specjalistów posiadających odpowiednie doświadczenie zawodowe i zgodę SRO, a także organizacje zapewniające nadzór techniczny tego rodzaju prac.

Obliczanie wzmocnienia otworów

Klatkę wzmacniającą należy zabetonować w taki sposób, aby była pokryta ze wszystkich stron warstwą betonu o grubości co najmniej 3 cm. Na dole podkładki dystansowe zapewniają niezbędną oczepę betonową. Szopy ogrodowe, grille ogrodowe lub szopy na narzędzia wymagają płyty podstawy jako podstawy, aby zapewnić pewny chwyt. W tym przypadku zawsze mądrze jest dołączyć wzmacniającą matę stalową w celu wzmocnienia. Tutaj znowu jest pilną wskazówką, że dla dużych projektów budowlanych Konieczne jest wykonanie obliczeń statycznych przez profesjonalistę.

Wynik wycięcia i wzmocnienia nowego otworu będzie uważany za akt wskazujący na wykonanie ukrytej pracy.
To wysokiej jakości montaż zworki zadecyduje o bezpieczeństwie konstrukcji. Dlatego wybór materiału nadproża można uznać za niezwykle ważny. Preferowane są nadproża stalowe, które składają się z dwóch ceowników, dwuteowników i kątowników.

Zbrojenie należy ułożyć na podkładkach dystansowych, aby zapewnić zachodzenie na siebie. Ważne jest, aby upewnić się, że oczep betonowy jest przymocowany również do krawędzi. W przypadku dużych płyty fundamentowe Warto zaplanować także fartuchy mrozoodporne. Są to fundamenty listwowe wystające w głąb gruntu na głębokość co najmniej 80 cm.

Płyta fundamentowa betonowana jest na czystej warstwie. Służy również jako drenaż, dzięki czemu pod betonowymi zaporami płaskimi nie gromadzi się woda. Jest to szczególnie niebezpieczne podczas zimnej pogody, ponieważ zamarznięta woda rozszerza się. Z boku wymagane jest szalowanie stropowe, przy czym górna krawędź płyt szalunkowych jest równa górnej krawędzi podstawy fundamentu. Maty stalowe układa się wraz z przekładkami przed betonowaniem na wprowadzonej warstwie czystości.

„Żelazo”, aby utworzyć otwór

Parametry projektowe okuć podczas tworzenia otworu i montażu nadproża będą zależeć całkowicie od długości samego otworu. Parametry również muszą zostać uzgodnione. Należy o tym pamiętać. Przykładowo dla otworu o długości 2,5 metra, zgodnie z obliczeniami, należy zastosować kanał nr 18 o długości trzech metrów. Kanał mocowany jest za pomocą śrub łączących.

Cena za rozbicie lub wykonanie otworu w ścianie nośnej i wycena. Odkryj cenę rzemieślniczą za rozbicie ściany. O koszt otwarcia ściany nośnej lepiej zapytać, gdy chcemy wyburzyć ścianę lub ją rozbić. I nie bez powodu warto powierzyć tego typu zadania doświadczonemu murarzowi i przyzwyczaić się do takich projektów. Cena za wycięcie ściany nośnej może zależeć od wielu kryteriów.

Po pierwsze, pamiętaj, że wykonanie otworu w ścianie nośnej lub próba jej wyburzenia nie jest rozwiązaniem proste zadanie. I nie bez powodu zniszczenie ściany może zagrozić stabilności domu. Dlatego też zdecydowanie zalecamy skorzystanie z usług doświadczonej firmy kamieniarskiej, która zleciła i zapewniła wykonanie zadania.

Praktyka zawodowa sugeruje, że preferowane są śruby o średnicy 20 mm i długości, która pozwoli kanałowi wystawać od strony ściany. Kanały zamontowane w przygotowanych rowkach cementuje się następnie roztworem M100 i montuje poprzez wciśnięcie. Następnie dokręca się śruby łączące i wypełnia kanał betonem komórkowym.

Inny przykład: aby utworzyć otwór w ścianie z cegły, wymiary zostaną skoordynowane w następujący sposób:
Wykonujemy obliczenia i zarysowujemy zarys przyszłego otworu na ścianie
oblicz i zamontuj zworkę złożoną z dwóch kanałów
montujemy i koordynujemy lokalizację pionowych narożników wzdłuż krawędzi otworu
Przyspawamy narożniki do górnej części kanału.

Tym samym zatwierdzenie rozmieszczenia otworu w ścianie zostanie przeprowadzone prawidłowo i nie pociągnie za sobą negatywnych konsekwencji ani zmian.

Więcej informacji na temat tworzenia otworu w ścianie nośnej znajduje się tutaj.

Aby rozszerzyć zakres stosowania powyższych wzorów, dodatkowo obliczyliśmy przekrój metalowego nadproża dla ceglanej ściany nośnej, na której opierają się płyty stropowe (wyniki są podświetlone w czerwonym) lub belki stropowe (wyniki podświetlone w niebieskim).

1. Wyznaczenie obciążeń na 1 mb nadproża:

1.1 Z ciężaru muru:

q 1 = p x b x godz m/n,

Gdzie,
P w kg/m3 - gęstość materiału, z którego kładziona jest ściana, łącznie z zaprawą murarską i tynkiem. Gęstość zaprawa cementowa na normalnym piasek kwarcowy- do 2200, co teoretycznie trzeba brać pod uwagę przy pracy z pustakami, bloczkami gipsowymi i bloczkami z betonu lekkiego, ale żeby nie zawracać sobie głowy ustalaniem proporcji zaprawy w murze, wystarczy po prostu pomnożyć gęstość materiału o 1.1 lub weź maksymalnie z poniższych.
Notatka: Mechanika konstrukcji traktuje belki jako pręty, których wysokość i szerokość nie są znaczące w porównaniu z długością. Dlatego też wyznaczając obciążenie rozłożone na podstawie ciężaru muru, mnożymy gęstość cegły przez wysokość i szerokość muru, uzyskując obciążenie rozłożone 1 m/p, a jeśli pomnożymy to obciążenie rozłożone również przez 1 metr długości otrzymalibyśmy wagę 1 mb muru

Na przykład:

Gęstość cegły pełnej 1600 - 1900 kg/m3
- gęstość pustaków 1000 - 1450 kg/m3
- gęstość bloczków z betonu komórkowego, betonu komórkowego, betonu komórkowego 300 - 1600 kg/m3
- gęstość bloczków gipsowych 900 - 1200 kg/m3

Na przykład:

Jeżeli ściana nad nadprożem jest wykonana z pustaków, wówczas wartość można przyjąć
P= 1500 kg/m³
- do bloczków gipsowych P= 1200 kg/m³
- dla bloczków z betonu lekkiego - w zależności od gęstości betonu. Aby wyznaczyć właśnie tę gęstość, należy zważyć 1 blok (lub spróbować w przybliżeniu określić wagę bloku, po prostu go podnosząc), a następnie podzielić wagę przez wysokość, szerokość i grubość bloku. Przykładowo, jeśli blok waży 20 kg i ma wymiary 0,3x0,6x0,1 m, to gęstość bloku będzie wynosić 20/(0,3x0,6x0,1) = 1111 kg/m3. W ten sam sposób możesz określić gęstość cegły.
- we wszystkich pozostałych przypadkach (zwłaszcza jeśli nie znasz gęstości materiału i nie możesz określić jego gęstości) P= 1900 kg/m³

B- grubość ścianki w metrach, np ceglana ściana w dwóch cegłach należy przyjąć = 0,51-0,55 m, dla ścian nie wykończonych mokrym tynkiem - 0,51 m, dla ścian wykończonych mokrym tynkiem tylko wewnątrz - 0,53 m, dla ścian wykończonych mokrym tynkiem oraz wewnątrz i na zewnątrz - 0,55 m.

H- wysokość muru nad nadprożem. Tutaj od razu mogą pojawić się pytania: co jeśli wysokość muru nad nadprożem wynosi 10 metrów, czy naprawdę trzeba brać tę całą wysokość, jaki przekrój będzie miało nadproże pod takim obciążeniem?

Odpowiedź na te pytania będzie następująca: dowolne obciążenie rozkłada się w taki sposób, że na nadproże będzie aktywnie oddziaływać tylko obciążenie z kolejnego odcinka ściany:

te. Do obliczeń możesz przyjąć wysokość H równy połowie długości L zworki. Oczywiście w tym przypadku rozłożone obciążenie nie będzie równomierne, ale będzie się zmieniać na długości zworki (w tym przypadku należy zastosować odpowiedni schemat obliczeniowy, aby określić maksymalny moment zginający), ale nie komplikujmy tego, co jest już skomplikowane. Jeżeli nad otworem projektowym znajduje się inny otwór, wówczas wysokość muru w tym przypadku będzie równa odległości między górą dolnego otworu a dnem górnego otworu.

Do otworu o długości 1,5 m w ścianie ceglanej o grubości 2 cegieł należy załadować
q 1 = 1900 x 0,53 x 0,5 x 1,5 = 755,3 kg/m

1.2. Z ciężaru własnego metalowej zworki:

q 2 = n x P,

Gdzie,
N- ilość narożników, ceowników lub innych profili,

P- ciężar własny 1 mb kątownika lub ceownika, określony asortymentem, jest tu mały problem, bo skąd można poznać wagę walcowanego profilu, jeśli określa się tylko jego przekrój, ale co do zasady , w przypadku nadproży metalowych ciężar nadproża nie przekracza 1-2% ciężaru ściany lub przegród nad nadprożem, dlatego ciężar ten można uwzględnić współczynnikiem korygującym 1,1, który uwzględnia wszystkie nieuwzględnione na chwile. Jeśli w coś wątpisz, możesz przyjąć wartość współczynnika równą 1,2 lub nawet 1,5.

1.3. Z materiały wykończenioweściany

Ściany można wykończyć różne materiały: tynki suche lub mokre, płytki ceramiczne, naturalne lub Sztuczny kamień, panele plastikowe lub aluminiowe itp. Przy obliczeniach należy wziąć pod uwagę obciążenia tych materiałów wykończeniowych. Jeśli ściany są po prostu otynkowane po jednej lub obu stronach, wówczas obciążenie to zostało już uwzględnione w paragrafie 1.1. Jeśli nie wiesz jeszcze, jak zostaną wykończone ściany lub wiesz, ale nie możesz obliczyć, pomnóż obciążenie muru przez współczynnik korygujący 1,2-1,3.

1.4.1. Z płyt podłogowych.

Oprócz tego, że same płyty podłogowe ważą sporo, należy również wziąć pod uwagę obciążenie jastrychu, izolacji, podłogi, mebli i gości. Aby w jakiś sposób uprościć ten proces, ciężar płyt stropowych i wszystkie powyższe obciążenia można przyjąć w przedziale 800-1000 kg/m2. Pustakowe płyty podłogowe ważą około 320 kg/m2, do 100 kg/m2 zapewnia izolacja i wylewka, a resztę stanowi obciążenie od mebli, gości i innych niespodzianek. Aby określić obciążenie płyt podłogowych i wszystkiego, co znajduje się na płytach podłogowych, należy znać długość płyt podłogowych.

Dla otworu o długości 1,5 m dla ściany ceglanej o grubości 2 cegieł z płytami kanałowymi o długości 6 m, obciążenie q 4 = 800 x 0,5 x 6 = 2400 kg/m

Zatem liniowe obciążenie projektowe zworki wynosi:

q = q 1 + q 2 + q 3 + q 4

Dla otworu o szerokości 1,5 m dla przegrody murowanej o grubości 2 cegieł, jednostronnie otynkowanej, całkowite obciążenie obliczeniowe wynosi q = 755,3 + 0,015x755,3 + 2400 = 3167 kg/m

1.4.2. Z belek podłogowych.

Jeżeli belki podłogowe znajdują się w odległości 0,5 m od nadproża i powyżej, wówczas obciążenie belek stropowych i stropowych można uznać za rozłożone, a dalsze obliczenia nadproża należy przeprowadzić jak dla nadproża, na którym położona jest podłoga płyty spoczywają, ale jeśli belki i belki znajdują się na niewielkiej wysokości od nadproża, wówczas w tym przypadku obciążenie będzie obciążeniem punktowym i przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę, gdzie spoczną belki stropowe:

Poniżej schematu ułożenia belek znajduje się wykres momentu zginającego działającego na belkę, w naszym przypadku na nadproże. Jeżeli belki podłogowe nie spadają na nadproże, wówczas obciążenie belek stropowych nie jest w ogóle uwzględniane w obliczeniach. Jak widać z powyższych wykresów, maksymalny moment zginający będzie działał na nadproże, jeśli belka stropowa znajduje się pośrodku:

M maks. = (Q x l) / 4

Natomiast wartość obciążenia Q belki stropowej będzie zależała od odległości pomiędzy belkami stropowymi.

Dla otworu o długości 1,5 m dla ściany ceglanej ze stropem nad belkami o długości 6 m, przy rozstawie belek 1 m, obciążenie Q = 800 x 0,5 x 6 = 2400 kg

2. Wybór sekcji.

2.1.1 Maksymalny moment zginający belki niewspornikowej na podporach przegubowych, a w naszym przypadku nadproża, na które działa obciążenie rozłożone (w szczególności płyty stropowej), będzie znajdował się w środku belki:

M max = (q x l 2) / 8

2.1.2 Maksymalny moment zginający nadproża, na które działa zarówno obciążenie rozłożone (ciężar muru, materiałów wykończeniowych i samo nadproże), jak i obciążenie skupione (belki stropowe), wystąpi również w środku belki, ale moment oblicza się według innego wzoru:

M max = (q x l 2) / 8 + (Q x l) / 4

Notatka: jeżeli końce profili opierają się na przegrodach o więcej niż 300 mm, wówczas belkę można uznać nie za leżącą na dwóch podporach, ale za ściśniętą po obu stronach, w tym przypadku maksymalny moment zginający będzie przypadał na podpory: M max = (q x l 2) / 12 oraz moment zginający od skupionego obciążenia M maks. = (Q x l) / 8.

Do otworu o długości 1,5 m w ścianie ceglanej z płytami podłogowymi
M maks. = (3167 x 1,5 2) / 8 = 890,7 kg m.

Do otworu o długości 1,5 m w ścianie ceglanej z belkami stropowymi
M maks. = (755,3 x 1,1 x 1,5 2) / 8 + (2400 x 1,5)/4 = 233,7 + 900 = 1133,7 kg m

2.2 Wymagany moment oporu:

W wymagane = M max / R y

Gdzie,
Ry- nośność obliczeniowa stali. Ry = 2100 kgf/cm² (210 MPa)

Notatka: W rzeczywistości obliczona rezystancja zależy od klasy wytrzymałości stali i może osiągnąć wartość 4400, ale lepiej jest przyjąć 2100 jako najczęstszą. Jeśli do zworki użyte zostaną dwa profile metalowe, wówczas wartość Wymagane W musisz podzielić przez 2, jeśli są 3 profile, następnie podziel przez 3 i tak dalej.

Wymagana szer. = (890,7 x 100) / (2100 x 2) = 21,21 cm 3

Do otworu o długości 1,5 m w ścianie ceglanej z nadprożem z 2 profili
Wymagana szer. = (1133,7 x 100) / (2100 x 2) = 27,0 cm 3

2.4. Cóż, teraz wszystko jest proste, najpierw decydujemy o rodzaju profilu. Nadproże może być wykonane z kątowników stalowych walcowanych na gorąco, równych lub nierównych, ceowników dwuteowych, rury profilowe. Jeśli na przykład sweter jest wykonany z narożników, otwieramy odpowiedni asortyment i widzimy, że wartość momentu oporu jest większa niż uzyskana w obliczeniach. Najważniejsze, aby nie mylić osi, wokół których działa moment zginający. W asortymentach osie te można nazwać inaczej. Tutaj oś, względem której powstają naprężenia ściskające i rozciągające w przekroju poprzecznym, jest oznaczona jako z, w asortymentach oś tę można oznaczyć jako X. Ale ważna jest nie nazwa, ale zasada: kiedy określiliśmy maksymalny moment zginający działający na przekrój belki, to długość belki l mierzone wzdłuż osi X, wysokość belki wzdłuż osi Na i szerokość belki wzdłuż osi z. Zatem niezależnie od tego, jaki asortyment wybierzesz i bez względu na nazwę osi, najważniejsze jest to, aby szerokość belki była określana wzdłuż tej osi.

Na otwór o długości 1,5 m w ścianie ceglanej wystarczą 2 cegły o grubości, 2 nierówne narożniki 110 x 70 x 8 mm(wg asortymentu dla takich narożników W z = 23,22 cm 3), lub 2 kanały nr 8P (wg asortymentu dla takich narożników W z = 22,5 cm 3)

Na otwór o długości 1,5 m w ścianie ceglanej wystarczą 2 cegły o grubości, 2 nierówne narożniki 125 x 80 x 8 mm(wg asortymentu dla takich kątowników W z = 30,26 cm 3), lub 2 kanały nr 10P (wg asortymentu dla takich kątowników W z = 34,9 cm 3)

Cóż, wszystko zależy od dostępności takiego profilu i łatwości pracy z nim, jeśli takie profile nie są dostępne w sprzedaży lub praca z nimi jest niewygodna, akceptowany jest każdy inny profil o dużym przekroju . Dodatkowo ze względów projektowych zamiast 2 narożników wygodniej jest zastosować 4 narożniki, dzięki czemu później wygodniej będzie prowadzić murarstwo. Przykładowo zamiast 2 narożników 110x70x8 można zastosować 4 narożniki 90x56x5,5.

Notatka: Im mniejsza odległość płyt lub belek stropowych od nadproża, tym bardziej nierównomierny będzie rozkład obciążenia na nadprożu. W związku z tym zaleca się przyjęcie przekroju profilu o 5-20% większego. Dodatkowo profile o przekroju asymetrycznym (narożniki nierówne i równo-kołnierzowe) zaleca się łączyć za pomocą metalowych listew w celu zwiększenia stabilności naroży.

Nadproża metalowe powinny być podparte na ścianach co najmniej 250 mm, a w obszarach narażonych na trzęsienia ziemi co najmniej 400-500 mm.

Po wybraniu przekroju na podstawie maksymalnego momentu zginającego wskazane jest obliczenie ugięcia belki, istnieje nawet specjalny wzór:

f = (5 x q x L 4) / (384 x E x I z)

Gdzie,
Q- obciążenie zworki określone w pkt. 1
L- szerokość otworu
mi- moduł sprężystości, dla stali mi= 2 x 10 5 MPa lub 2 x 10 10 kg/m²
Iz- moment bezwładności zgodnie z asortymentem dla wybranego profilu, pomnożony przez 10 -8 w celu przeliczenia na metry (dla 2 profili wartość ta jest logicznie mnożona przez 2), najważniejsze jest, aby nie pomylić się z osią.

Do nadproża o 2 narożnikach 110 x 70 x 8 mm nad otworem Ugięcie 1,5 m
f = (5 x 3167 x 1,5 4) / (384 x 2 x 10 10 x 2 x 171,54 x 10 -8) = 0,003045 m lub 0,3 cm

Dla nadproża wykonanego z 2 ceowników 8P nad otworem ugięcie 1,5 m
f = (5 x 3167 x 1,5 4) / (384 x 2 x 10 10 x 2 x 89,8 x 10 -8) = 0,0058 m lub 0,58 cm

Zgodnie z wymaganiami SNiP 2.01.07-85* „Obciążenia i uderzenia” maksymalna wartość ugięcia nadproży nie powinna przekraczać 1/200 rozpiętości, tj. w naszym przypadku ugięcie nie powinno być większe niż 150/200 = 0,75 cm, warunek ten spełniliśmy. Jeśli takie ugięcie zworki nadal Cię nie satysfakcjonuje, to musisz wybrać profile metalowe o większym przekroju. To w zasadzie tyle.

Notatka: jeśli obliczenia przeprowadzono pod działaniem obciążenia rozproszonego i skupionego, wówczas wygodniej jest obliczyć ugięcie osobno dla obciążenia rozproszonego i skupionego, a następnie dodać uzyskane wartości.