Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия.
Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.
Что это такое и каких размеров бывают?
Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.
Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам.
Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства.
«10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников.- «12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах.
- «14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.
- «16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху.
- «18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади.
- «20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении.
- «25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов.
- «30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов.
Сфера применения
Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для:
- Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве.
- Создания межэтажных перекрытий.
- Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях.
- Монтажа ангарных каркасов.
- Шахтовых стволов.
- Создания разнообразных железнодорожных вагонов.
- Строительства мостов, эстакад.
- Возведения металлических ферм.
На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов.
Применяемые материалы и оборудование
В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:
- двутавр номер 16 или 20;
- швеллер высотой до 20 см;
- уголок, сваренный в силовой каркас.
Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:
- бетонная смесь для формирования цельной основы;
- стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
- строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.
Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.
Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:
- деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
- полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
- подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.
Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным
Следует также подготовить оборудование:
- бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
- сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.
Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.
Разновидности
Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия.
По назначению
С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов.
Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью.- Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном.
- Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности.
По материалу: стальные и алюминиевые
Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий.
- Стальные изделия изготавливаются из сплава стали способом холодного или горячего катания. Стальные конструкции бывают нескольких видов: уголок, швеллер, двутавр. Из преимуществ стальных балок можно выделить огнеустойчивость, устойчивость к гниению и внешним факторам, высокую прочность.
Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники. - Алюминиевые балки. При их изготовлении используется не просто алюминий, а его сплавы. В строительстве такие изделия применяются реже, чем стальные аналоги, так как они уступают по показателям устойчивости при сильных нагрузках. Чаще всего алюминиевые балки применяют при строительстве малогабаритных зданий. При возведении промышленных объектов изделия из данного металла применяются только в комбинации со стальными конструкциями.
По конструкции
В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции.
Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т».- Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.
Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку:- Б – стандартные двутавры.
Ш – изделие с широкими полями.
- У – узкополочные конструкции.
- Д – среднеполочные изделия.
- К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия.
- Швеллер. Сечение элемента представляет собой букву «П». Эти балки считаются универсальными, применяются во всех сферах промышленности.
Существуют двутавры не с параллельными, а с наклонными полками. Их классифицируют на специальные и обычные. Их характеристики регламентирует ГОСТ 19425-74.
Металлическое перекрытие между этажами швеллером
Дата: 22 января 2018
3630
Коментариев: 0
Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов.
Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката.
Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации.
Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.
Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам
На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:
- перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
- монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
- составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.
Требования
Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются:
- Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах.
- Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет.
- Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии.
Балки металлические для колонн типовых серий
Компания Монтеко располагает обширной библиотекой чертежей для колонн различных типовых серий. Производство таких изделий хорошо отлажено, все показатели продукции соответствуют стандартам, заказы выполняются в кратчайшие сроки. Компания изготавливает балки из прокатного двутавра, сварного двутавра, а также изготавливает сварной двутавр самостоятельно с линейными размерами согласно чертежам заказчика или по собственным расчетам.
Также компания выполняет проектные работы по усилению металлических балок с последующими производственными операциями. Дополнительным преимуществом предложения МК Монтеко служит возможность монтажа металлических балок силами компании.
Сварная опорная балка с пяткой
Балки стальные БК, БП, БР, БС и БМ
занимается производством балок подвески для грузоподъемных механизмов и подкрановых балок, еще мы готовы сделать несущие балки для технологического оборудования любого назначения. Все работы по проектированию ведутся в соответствии со СНиП, а каждая технологическая операция отвечает отраслевым стандартам (ОСТ), стандартным техническим условиям и стандартам предприятий. Мы выпускаем металлоконструкции в собственном закрытом отапливаемом цеху, это позволяет избежать возможных технологических ограничений.
Характеристики
Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики.
Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры:- длина – 10-60 см;
- ширина – 5,5-19 см;
- толщина полки – 7,2 мм-1,8 см;
- толщина стенки – 4,5мм-1,2 см.
- Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики:
- длина — Б-1 – 100 Б-4;
- толщина полок – 5,7 мм-3,3 см;
- ширина профиля – 55 мм-32 см;
- толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см.
- Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики:
- длина — 20Ш1- 70Ш5;
- ширина профиля – 15-32 см;
- толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
- толщина полок – от 9 мм -3,65 см.
- Колонные балки имеют следующие показатели:
- длина – 20 К1-40 К5;
- ширина профиля – от 20 до 40 см;
- толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
- толщина полок – 1-3,55 см.
Расчет
При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты.
Какие показатели учитывать?
При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов:
- площадь строящейся поверхности;
- общий вес;
- расстояние между металлическими балками;
- максимально возможную нагрузку;
- ширину пролета.
Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше.
Формулы
Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката.
Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах.
Расчет на прогиб рассчитывается по формуле My = (q * L2) / 8, где:
- q – величина линейной нагрузки;
- p – шаг укладки балок;
- L – длина перекрываемого пролета.
Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала.
Расчет на жесткость осуществлять по формуле f = 5 * q * L4 / (384 * E * Jy), где:
- q – линейная нагрузка на балку;
- L – длина пролета;
- E – модуль упругости материала
- Jy – минимальный момент инерции.
Особенности процесса монтажа
Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать.
Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий.- К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок.
- Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.
- Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см.
- Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см.
- Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы.
Деревянные перекрытия
Перекрытие представляет собой набор деревянных балок из бруса и дощатого настила, выполненного по этим балкам. Для балок используется брус 150 на 100 мм, 200 на 100 мм, 200 на 200 мм, сшитые доски или другие подходящие по расчету сечения. Также используют клееный брус. Это дороже, но предпочтительнее из за более высокой прочности и отсутствию дефектов натуральной древесины. Дощатый настил выполняют из досок толщиной 40 или 50 мм.
Преимущество деревянного перекрытия — возможность сделать его без подъемных механизмов вручную. Другое возможное преимущество — низкая стоимость в регионах с дешевой древесиной.
- Большие прогибы и вибрация;
- Пожароопасность;
- Большая трудоемкость;
- Подверженность гниению и воздействие насекомых. Особенно во влажных зонах, где находятся ванные, душевые или проходят стояки водоснабжения.
Технология
В конструкции стен оставляют гнезда для опор балок перекрытия. При этом, после установки балки в проектное положение, у торца должно оставаться пространство для обеспечения вентиляции. Влага со временем выходит через поры дерева по месту распила. Она должна удаляться во избежании гниения балки. В месте контакта балки со стеной, она оборачивается гидроизоляционным материалом, например рубероидом или пергамином. Но, торец балки должен оставаться неприкрытым.
После установки балок, набивается дощатый настил. Вдоль стен оставляется зазор не менее 20 мм для случая разбухания дерева. Иначе, настил может выдавливать стену наружу.
В пространство между малками закрепляется звукоизоляционный материал. После этого, перекрытие подбивается снизу, досками толщиной 20 мм.
Таким образом готово перекрытие с черновым полом сверху и черновым потолком снизу. Далее, по деревянному дощатому настилу выполняется пол на лагах или с использованием строительных смесей. Потолок можно выполнить например из гипсокартона, прикрепляя подвесы его каркаса к нижнему дощатому настилу перекрытия.
Плюсы и минусы применения в зданиях
Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется:
- повышенной прочностью;
- огнестойкостью;
- устойчивостью к внешним факторам;
- повышенной надежностью;
- большим периодом эксплуатации;
- возможностью усилить уже построенное здание;
- увеличенной несущей способностью.
Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать:
- сложность проведения строительных работ;
- необходимость задействовать тяжелую технику;
- металл может подвергаться коррозии;
- требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.
Цены на все виды
В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице.
| Наименование балки | Длина | Стоимость |
| двутавровая № 10 | 12 м | 880 |
| двутавровая № 10 Б-1 | 12 м | 780 |
| двутавровая № 12 | 12 м | 900 |
| двутавровая № 12 Б-1 | 12 м | 660 |
| двутавровая № 14 | 12 м | 1050 |
| двутавровая № 14 Б-1 | 12 м | 740 |
| двутавровая № 16 | 12 м | 1300 |
| двутавровая № 16 Б-1 | 12 м | 980 |
| двутавровая № 18 | 12 м | 1280 |
| двутавровая № 18 Б-1 | 12 м | 1150 |
| двутавровая № 20 | 12 м | 1560 |
| двутавровая № 25 Б-1 | 12 м | 2150 |
| двутавровая № 25 Ш-1 | 12 м | 3500 |
| двутавровая № 30 | 12 м | 2600 |
| двутавровая № 35 | 12 м | 3300 |
| двутавровая № 40 | 12 м | 3500 |
| двутавровая № 45 Б-1 | 12 м | 5200 |
