Узел крепления балки к стене

Узел крепления балки к стене

Крепление бруса к стене — не простой вопрос. Брус всегда был популярен в строительстве частных домов. В настоящее время все чаще появляются строительные материалы с новыми свойствами, развиваются технологии. Комбинация бруса с новыми стройматериалами и монтажными системами иногда вызывает вопросы — каким же образом технически правильно будет выполнить крепления бруса к разным поверхностям?

Для крепления необходим крепежный материал. Сегодня имеется множество видов крепежа для любых соединений элементов. Их отличия — область применения и технические характеристики, которые регламентируют допустимую нагрузку на крепежный элемент и технологию крепежа.

Уголковые крепежные элементы из металла имеют отверстия для крепления саморезами, гвоздями или дюбелями. Металлы для уголков применяются не подверженные окислению и достаточно прочные. Запас прочности уголка нужно принимать не менее 2, то есть уголок должен выдержать вес в два раза больше, чем вес элемента, который будет на него опираться. При этом нужно еще учесть и посчитать, какие конструкции будут опираться на этот брус.

Деревянные брусья крепят к стенам с разными целями — чтобы укрепить на этих стенах навесную мебель, книжные полки или декоративные элементы интерьера, а также бытовую технику. При установке дверных коробок, для облицовки снаружи и внутри, для устройства козырька над входной дверью или навеса для веранды также нужно делать крепления бруса к стенам. Главное, сначала нужно определиться с материалом этой стены, и подходить к газобетонным блокам, гипсокартонной облицовке и стене из кирпича, конечно, придется совсем по-разному.

Выбор способа крепежа зависит от материала стены и особенностей создаваемой конструкции. Конечно, в контексте газобетона речь не о том, чтобы крепить прогоны из бруса к стенам из ячеистобетонных или керамических блоков, это невозможно без устройства армопояса или усиливающих опору конструкций, а только о креплении брусков, например, для обрешетки под гипсокартон.

Также речь не о том, чтобы крепить брус к кирпичным и бетонным стенам для устройства перекрытий или полов с лагами из бруса, поскольку в этих конструкциях брус и его крепление должны нести значительные нагрузки. Конструкция крепления бруса при этом — монтаж в стену в процессе кладки или бетонирования, или опирание на армопояс.

Торец бруса дополнительно пропитывают огнебиозацитным составом перед замоноличиванием или закладкой в стену и защищают слоем гидроизоляционного материала. Антисептики на масляных основах применять не рекомендуют, поскольку они затрудняют испарение влаги. Концы деревянных балок срезают под 70 град, для того, чтобы влага лучше испарялась. Зазор между стеной ниши и балкой обязателен, в него закладывается теплоизоляция, поскольку балка опирается на наружную стену.

При укладке балок из бруса на армопояс их крепят специальными анкерными пластинами, покрытыми антикоррозионным составом.

Уголковый крепеж применяют для крепления бруса к бетонным и кирпичным конструкциям. Надежное и прочное соединение возможно при использовании качественных уголков из металла, способного выдерживать нагрузку.

  • Перед установкой уголковых элементов на поверхность наносят разметку положения и контуров бруса, пользуясь измерительными инструментами. Можно пользоваться обычным отвесом и строительным уровнем, но лазерный уровень позволит быстро сделать разметку и по вертикали, и по горизонтали одновременно.
  • Затем уголковые элементы фиксируют дюбелями, саморезами, для более легких конструкций используют гвозди. Полностью саморезы не затягивают, чтобы можно было слегка подкорректировать положение элемента.
  • Брус вставляют в уголки и присоединяют к ним саморезами, затем затягивают крепления уголков к стене полностью. Уголок зажимают крепежными элементами, при необходимости корректируя его положение точно по разметке.

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Сверлить кирпич следует осторожно, строго под прямым углом, не «расшатывая» сверло, чтобы не расколоть кирпич. Раскол может вызвать осыпание кирпича. при попадании в полость кирпича придется воспользоваться дюбелем анкерного типа, который при заворачивании в стену образует узел, или распорным дюбелем. Закручивают дюбель осторожно. Механические анкера для устройства креплений деревянных брусьев к кирпичным стенам намного лучше саморезов и гвоздей, и технологически, и по прочности крепления.

Для бетона нужна дрель с функцией перфоратора и прочные пластмассовые дюбеля под саморезы, иногда перед забивкой пластикового дюбеля в стену его дополнительно смазывают клеем.

Читайте также:  Беленый потолок как пишется

Крепление бруса к деревянной стене

Применяют перфорированные крепежные элементы уголкового типа или плоские. Крепежные детали различаются размерами, толщиной металла и покрытием. Используются гвозди, саморезы и шурупы. Для больших гвоздей предварительно засверливают отверстия, особенно при работе с высушенной древесиной.

Крепление к стене из газобетона и гипсокартону

Газоблоки материал мягкий, для них подходят шурупы с резьбой на всю длину, но лучше пользоваться анкерами, механическими или химическими. Чтобы качественно установить анкер с гнущимися ребрами или клиновидный, предварительно засверливают отверстие диаметром чуть больше анкера. Один из видов анкеров отлично подходит для пустотелых блоков и блоков из ячеистых бетонов — пеноблоков, газоблоков и др. Основные «детали» анкера — стальная гильза, имеющая ребра и гайка на конце. Когда винт вкручивают в гильзу, ребра гнутся и раздвигаются, образуя «бабочку», которая надежно удерживает анкер внутри материала.

Еще прочнее держат химические анкера, они подходят для всех стеновых материалов из легких бетонов и для гипсокартона, да и для любых стеновых материалов. Принцип работы — способность синтетических смол глубоко проникать в поры и сцепляться с основанием. Слабым звеном крепления к пористым блокам и гипсокартону является не крепеж, а материал основы, особенно при действии вертикальной нагрузки, и как раз эти проблемы помогают решить химические анкеры. Вставляют химический анкер, применяя специальный пистолет. В засверленное отверстие выдавливают под давлением клеящую массу, и сразу вставляют крепежный элемент — шпильку с резьбой или шток. Клеевой состав заполняет поры газобетона или др. пористого блока, и после застывания образует прочное и надежное крепление. Усилие вырыва химического анкера из кирпича более 500 кг. Время службы химических анкеров — десятки лет, от температурных перепадов они не деформируются, к агрессивным средам инертны. Последнее очень важно при работе с газобетоном, который агрессивен к металлам. Весь крепеж для газобетона должен иметь антикоррозионное покрытие.

Для крепления бруска к газобетону или гипсокартону анкерный способ крепления самый прочный, хотя и затратный. Все зависит от плотности (марки) газобетона и от требуемой нагрузки. Для крепления обрешетки может быть достаточно применить механические анкеры — клиновидные или типа «спиральные гвозди». Последние удобны тем, что их монтируют в стену из газобетона, забивая обычным молотком. При забивании спиральный гвоздь вворачивается в блок, не нарушая его пористую структуру.

Дюбель, похожий в рабочем положении на спицы полураскрытого зонтика, носит ласковое имя Молли и отлично подходит для крепления деревянных брусков к перегородкам из гипсокартона, с целью закрепить на них картины, нетяжелые полки или светильники. Молли — вид распорного анкерного болта, имеющего втулку с продольными прорезями, которая при затягивании резьбы вставляемого винта до упора складывается и превращается в зонтик. Несущая способность отличная, но это крепление имеет недостатки — удалить его можно, только выломав часть перегородки. Кроме того, с "Молли" невозможно работать в тесном пространстве.

Крепление бруса в конструкциях крыш

Лаги из бруса крепятся замковым соединением и скобами, но для крыши такая стыковка недопустима, поскольку крыша эксплуатируется в совершенно других условиях. Все элементы крыши (стропильной системы) устанавливаются согласно проекту и расчету, а крепят их специальными элементами и болтовыми системами, иногда дополнительно укрепляют скобами.

Крепление бруса на подвесе

В интерьерах иногда используют элементы декора, для которых требуется закрепить брус к потолку на свободном подвесе или же имитировать такой подвес. Иногда подвеска бруса нужна по конструктивным соображениям. Этот вид крепления выполняют посредством специального подвеса, рассчитанного на определенную нагрузку. Подвесная система такого вида может иметь дополнительную возможность регулировать высоту подвеса бруса.

Подвесы крепят к потолку дюбелями, а на брус устанавливают вторую часть крепления, затем элементы соединяют. Практика показывает, что такие крепления, вопреки ожиданиям, могут выдержать немалые нагрузки. Но все же лучше не иметь над головой подобный фактор риска, и для дизайна имитировать подвес, а брус крепить надежно, в стену. Подвесную систему в данном случае устанавливают, чтобы усилить крепление, и в дизайнерских целях, «для красоты».

Представлены шесть схем классических конструктивных решений в вопросе опирания несущих металлических балок перекрытий на кирпичные стены строений.

Читайте также:  Кашпо из подручных материалов своими руками

● Проект зданий включает в себя процесс конструирования балочных перекрытий, связанный со множеством математических вычислений — расчёт монтажных соединений, компоновка опорных узлов балок, подбор сечений отдельных элементов, которые призваны обеспечивать работоспособность узлов.

● Выбор одного из представленных вариантов должен исходить из величины опорного давления под концом балки — т. е. опорная реакция является основополагающим фактором при выборе решения. Стальные балки перекрытия должны не просто быть уложены на несущие кирпичные стены, а должны опираться через железобетонные или стальные распределительные подушки. В число основных задач этих подушек входят:
— выравнивание давления под концами балок;
— предотвращение местного разрушения кирпичной кладки под опорными участками балок.

● Первые четыре узла (из шести) предполагают шарнирный способ опирания балок непосредственно на кирпичную стену через слой раствора толщиной в 15 мм. Опорное давление передаётся на кирпичную кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм. Размеры опорных плит выбираются с таким расчётом, чтоб среднее давление под ними — т. е. на площади сжатия — не было больше величины расчётного сопротивления кирпичной кладки на жёстком цементном растворе. Несущая кирпичная стена должна быть выполнена из полнотелого кирпича с хорошими характеристиками по прочности.

• Если величина опорного давления превышает 10 тонн, то необходимая толщина железобетонной распределительной подушки уже должна составлять не менее 100 мм., причём сама подушка должна быть снабжена двумя армирующими сетками. В этом случае опорные узлы металлических балок должны быть обязательно жёсткими и категорически не допускается опирание балки перекрытий сразу на кирпичную стену. Руководством в этом вопросе являются требования СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции.

Узел опирания №1 шарнирный. Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

Узел опирания №2 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7-3,0 т.

Узел опирания №3 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1-5,0 т.

Узел опирания №4 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1-7,0 т.

Узел опирания №5 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1-18,0 т.

Узел опирания №6 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1-20,0 т.

Во всех узлах все фрикционные соединения элементов выполняются на анкерных болтах класса точности В, с классами прочности 5.8 и 8.8.

Во всех узлах катеты всех угловых швов следует принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов. Минимальны значения указаны в таблице 38 СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Узлы металлических балок — это соединение нескольких металлических каркасов. Все основные стыковые создаются только в промышленности, то есть идут только в виде заводских вариантов. Благодаря этому удается заметно увеличивать всю длину изготавливаемой продукции. К тому же узлы могут оказаться различного типа, в том числе их делают с удобством для монтажа. Но они обычно изготавливаются в основной строительной площади.

При помощи них можно выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, создавая одну единственную общую конструкцию. Кроме того, подобные соединительные части обходятся намного дороже, нежели заводские. Обуславливается все это в потребности дополнительных соединительных материалов, то есть монтажных болтов.

Узлы из металлических балок, колонн, ферм, а также рам

Все основные соединения между ними можно использовать и заводские, а также их выполняют при разработке самого изделия в промышленности. Благодаря этому удастся заметно увеличить общую длину всей продукции. Более того, подобные узлы из металлических балок могут быть изготовлены в монтажном варианте. Тогда производство будет осуществляться на самой площади строительных работ. При помощи них можно будет выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, объединив их в одну целую конструкцию. Подобные соединительные работы будут стоить немного дороже общей стоимости заводских. В данном же случае требуются такие же монтажные болты, а делаются они по специальному заказу и только в соответствии с балками.

Узлы, изготовленные для сопряжения всех металлических балок

Подобные соединительные части делятся на несколько основных частей. Отличаются они обычно по своей конструкции и могут использоваться при строительстве различных зданий. Изготовление может производиться как в заводском варианте, так и отдельно в строительстве.

Читайте также:  Слои грунта для орхидеи

Сопряжения со специальными колоннами из стального материала

Опирающаяся конструкция из балок на колонны может быть сделана в виде шарнирного, а также жесткого крепления. Но все же, по возможности следует опирать балки поверх и подавать всю нагрузку только в центральной части профильного каркаса колонны.

Крепеж с боковой стороны

При крепеже с боковой стороны, кроме сжимающего нагружения во всем каркасе возникает основной момент, когда из-за действия данной силой появляется так называемый эксцентриситет, отчего каркас получает большую нагрузку, таким образом, приводит к излишнему расходу металлического каркаса колонны.

Для того чтобы эта нагрузка могла передаваться правильно и только через каждое ребро, тогда необходимо сделать так, чтобы ребра немного выступали от своего уровня, обычно это может составлять от 15 и до 20 миллиметров. Это же ребро же придется немного отстрогать, чтобы после общая нагрузка могла передаться на всю площадь ребра.

Процесс опирания двух балок с верхней части колонн

Таким же образом, как и в предыдущем необходимо:

  1. опереть их через ребро и довести до головки колонн;
  2. тут их нужно соединить, совместив между собой и закрепить болтами;
  3. с верхней части лучше болты не закреплять, если при этом вам не потребуется сделать узел в жестком варианте;
  4. между ними придется установить соответствующие пластины, чтобы потом лишний раз не пришлось стягивать их вместе.

Помимо этого можно опереть сразу две балки на один оголовок колонны с помощью следующей конструкции

В данной соединительной части главную роль играет балка, расположенная на нижней полкой на самом оголовке каждой колонны.

  1. Чтобы передавать всю поперечную силу ее придется усилить ребром.
  2. Ребро дальше крепим так, чтобы при процессе монтажных работ оно оказалось над самой полкой колонны.
  3. Дальше их необходимо соединить болтами, а также с помощью специальных накладных пластинок (проследите, что вся нагрузка располагалась симметрично).
  4. Здесь тоже не нужно соединять все балки с верхней части, чтобы не образовался узел.
  5. Ребра же на колоннах в данном случае не потребуются.
  6. Между ними лучше всего оставить небольшой проем, размером в 10 или 20 мм.

Шарнирные крепления на колонны с боковой части

При любом креплении с боковой стороны нужно рассчитать все колонны и создать так называемый эксцентриситет. При опирании при помощи шарнирного крепежа нагрузка будет передаваться только через опорное ребро и только на опорный стол. Небольшой столик обычно производят из прочного листового стального материала, но или используют не равнополочного угла. Высота столика может быть определено при условии прочной установки каждого сварного шва. Тут необходимо столик приварить с трех основных сторон. Общую ширину этого столика придется делать с учетом на 20 — 40 мм, немного больше размера балочного ребра.

Общий диаметр всех отверстий создаются на 3 или 4 мм больше диаметральных параметров каждого болта, но только, чтобы она не могла повиснуть на болтах, а наоборот успела прекрасно лечь на данный столик.

При использовании шарнирного опирание ребер в колонну каркаса не потребуется. Между данным ребром, служащим в качестве опоры, а также колонны монтируется металлическая прокладка, толщина, которой не должна превышать 5 мм.

Сопряжение с колоннами в жестком варианте (сварка)

Изготовить жесткую соединительную деталь можно будет только при помощи болтов, но или прибегнуть помощи сварки. Все же болтовой вариант соединения считается более технологичным. Так как в данном случае практически все детали разрабатываются, а также окрашиваются на производстве. При построении каркаса придется их просто установить, а болты потуже затянуть.

Между опорными ребрами, а также колонны придется установить несколько стальных прокладок, чтобы балки и колонны плотно прилегали друг к другу. То есть в данном случае зазора между ними не должно быть.

Максимальное количество необходимых болтов придется рассчитывать только согласно возникающему моменту.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector