Нагрузка на швеллер: несущая способность, расчет на прогиб, момент сопротивления швеллера

Какую нагрузку выдерживает швеллер

  • Какую нагрузку выдерживает швеллер?
  • Восприятие механических нагрузок
  • Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера
  • Какую нагрузку выдерживает швеллер 10
  • Швеллер 10 технические характеристики
  • Какую нагрузку может выдержать 10 швеллер
  • Виды нагрузок и швеллеров
  • Обычный способ расчета нагрузки на швеллер
  • Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)
  • Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

Швеллер — это очень востребованное сегодня изделие, изготовленное из металла. Его главным отличительным свойством является сечение П-образной формы. Толщина готового изделия может составлять от 0,4 до 1,5 см, а высота стенок — 5-40 см.

Тонкополочные изделия изготавливаются с помощью обработки гибкой полосы при помощи специальных профильных станов. Швеллеры, производимые из цветных металлов, получают после обработки заготовки прессованием и выдавливанием, а стальные – по технологии горячей прокатки металлической заготовки на сортовых станах.

Какую нагрузку выдерживает швеллер?

Швеллер представляет собой металлопрокат, который активно используется в строительстве. Причём, конкретную сферу строительства определить достаточно сложно (практически невозможно). Ведь швеллер применяется при строительстве практически любых конструкций. Однако, швеллер выполняется в различных конфигурациях из различных сплавов. А это означает, что и несущая способность у вариаций швеллера неодинакова.

Швеллер купить в Ростове не составит больших сложностей. Необходимо лишь чётко представлять характеристики швеллера перед приобретением. О том, как осуществить расчёт несущих способностей конструктивного металлопроката, Вы узнаете из нижеприведённой публикации.

Восприятие механических нагрузок

Основной задачей швеллер является именно восприятие и распределение механических нагрузок в строительных конструкциях различного вида. Другими словами, швеллер будет прогибаться под нагрузкой в любом случае.

Однако, существует допустимый изгиб и критический. При критическом изгибе швеллера начинается его пластическая деформация, а затем и разрушение изделия в принципе.

На изгиб швеллера напрямую влияет его геометрический размер.

Ниже перечислены характеристики конструктивного металлопроката, которые в принципе используются для выполнения расчёта на несущие способности:

  • нормативная нагрузка;
  • тип швеллера (конфигурация полок, специального назначения, облегченный и т.д.);
  • длина пролёта швеллера;
  • количество швеллеров, укладываемых рядом друг с другом;
  • модуль упругости (эта характеристика естественно, применима к стали);
  • типоразмер с предельным вертикальным прогибом.

Расчёт осуществляется математически. Сопромат предлагает несколько зависимостей, позволяющих с высокой степенью точности определить несущие характеристики швеллера (вне зависимости от типа и конфигурации).

Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера

При выборе конструктивного материала и допуске его к использованию в строительстве используются различные расчётные данные: минимальный момент сопротивления, изгибающий момент, нормальное напряжение и т.д.

Однако, самой важной характеристикой является максимально допустимый прогиб. Вычисляется он следующим образом: коэффициент 5/384 умножается на дробь. В числителе дроби находится произведение расчётной нагрузки на ¼ длины пролёта швеллера. В знаменателе – произведение момента инерции на показатель продольной упругости материала, из которого изготовлен швеллер (его модуль).

Полученные результаты являются исчерпывающим расчётом, позволяющим выяснить, действительно ли подходит швеллер для использования в той или иной части конструкции.

Какую нагрузку выдерживает швеллер 10

Швеллер считается самым распространенным изделием металлопроката. Это металлическая заготовка в виде балки, которая имеет форму буквы «П». К основным полезным функциям швеллера относят увеличение устойчивости и жесткости разных сооружений, что позволяет последним выдерживать высокие нагрузки.

Изделие изготавливается методом горячей деформации металла на прокатном стане без применения впоследствии дополнительной термической обработки. Все нормы выпуска швеллера 10П указаны в нормах стандарта ГОСТа 8240-97.

Швеллер 10 технические характеристики

В каждом стандарте по ГОСТу указаны технические характеристики швеллера 10П в зависимости от вида и способа его изготовления. Но к основным можно отнести ширину и длину заготовки.

Стандартная длина швеллера 10 варьируется в пределах от 4м до 12м, но встречаются и нестандартные размеры длиною в 13м. В таком случае предприятия металлопроката изготавливают изделие на заказ. После длины проката указывается его маркировка — индекс «П», что означает наличие параллельных граней в металлическом изделии. Ширина швеллера между полками указывает на его номер в сортаменте.

При выпуске изделия применяют обычную сталь марок ПС 3 или СП 3, низколегированную — 09г2с, которая увеличивает прочность и надежность заготовки, так как сталь содержит в себе сплав марганца. Обычно отличить заготовку горячего проката от холодного можно по внешнему виду: горячекатаный швеллер имеет слегка округленный внешний угол. Масса одного метра изделия — 8.59кг.

Какую нагрузку может выдержать 10 швеллер

Благодаря своим техническим характеристикам и конструкции изделие способно выдерживать осевые нагрузки и весьма устойчиво к нагрузкам на изгиб. Небольшая толщина швеллера служит, как правило, для возведения перекрытий на небольшом плече, создании перекидных сооружений средней длины.

С помощью швеллеров делают опоры для высоковольтных линий электропередач, краны, нефтяные вышки и прочие конструкции. Также часто подобные образцы находят применение в станкостроении, машиностроении и вагоностроении.

Большому распространению в промышленном производстве швеллера 10П поспособствовали его высокие характеристики прочности и надежности, а также доступная цена.

Швеллеры бывают разного размера и поэтому для каждого вида работ необходимо подбирать специальный металлопрокат. А для этого нужно знать на какую нагрузку его можно рассчитывать. Расчет нагрузки швеллера производится из того какой вид балки, и куда идет нагрузка. Удобней сделать расчет, представляя схему балки.

Виды нагрузок и швеллеров

Вид А. К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

Вид B. К этому типу относятся однопролетные балки, нагрузка распределяется равномерно. Обычно это балки междуэтажных перекрытий.

Вид C. Это шарнирно-опертые балки. Они имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно. Это балки перекрытий, обычно они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

Вид .E Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которую опираются балки перекрытия.

Вид F. Это консольные балки, где сосредоточена одна сила. Это может быть козырек над подъездом или входом в дом. Только в данном случае между швеллерами укладываются металлические листы, а них же сверху ставится стенка из кирпича.

Обычный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

  1. Сначала собрать всю нагрузку, которая будет направлена на балку – нормативную и расчетную и при этом уже умноженную на коэффициент надежности по нагрузкам.
  2. Полученный результат нужно умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
  3. Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента. Формула такова: М max будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера (но в квадрате) единица измерения кНм.
  4. Затем перейти к вычислению требуемого момента сопротивления балки. Формула такова: Wтр будет равен Мmax, который умножается на коэффициенты условий работы и все нужно поделить на произведение 1с равный 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Это получится требуемое сечение см кубических. При этом нужно принимать, чтобы номер швеллера был больше требуемого момента сечения. Все данные берутся по ГОСТу.

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

Зачастую швеллер применяется для изготовления металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления узлов. Основное достоинство этого проката – высокая несущая способность, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости.

Читайте также:
Отделка крыльца тротуарной плиткой, камнем, керамогранитом, брусчаткой, фото красивых фасадов крыльца, советы как облицевать крыльцо

Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите здесь.

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый в металлоконструкциях чаще всего работает либо просто на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3. Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

  • М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
  • М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит:

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м
q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.

Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

При проектировании перекрытий, несущих металлоконструкций не достаточно одного прочностного расчета нагрузки на швеллер. Чтобы обеспечить надежность проектируемой конструкции, необходимо также произвести расчет на жесткость швеллера. Прогиб в данном случае не должен превышать допустимое значение. Эта проверка профиля является обязательной при проектировании перекрытий для жилых и прочих помещений. Для примера возьмем ту же балку, что и ранее. Распределенная нагрузка, действующая на нее, составляет 50 кгс/м или 500 Н/м. Момент инерции швеллера 10П имеет значение Ix = 175 см4. При проверке балки на жесткость, определяется ее относительный прогиб по формуле:

М – изгибающий момент, Н∙м
L = 1000 см – длина хлыста
E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали
Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера

Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м.

Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59

Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.

Испытание нагрузкой шпренгельного прогона

Швеллер №20 — характеристики, какую нагрузку выдерживает и где применяется

Швеллер в наличии на складе в Москве

Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.
Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 — 400 мм.

В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).

Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 — 160 мм.

В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:

  • серии П с параллельными гранями — типоразмеры профиля 5П — 30П;
  • серии У с уклоном граней — типоразмеры профиля 6,5У — 30У;
  • гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.

Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице — Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.

Основные способы усиления швеллера

Можно встретить различные ситуации, когда необходимо провести мероприятия по усилению той или иной конструкции, выполненной из швеллера или другого вида проката. Существует множество различных способов, которые можно применить для усиления швеллера. Среди них можно выделить несколько типовых ситуаций.

1. На этапе проектирования можно подобрать швеллер большего размера; изготовленный из более прочной марки стали. Если же размеры балки по высоте строго или частично ограничены, то можно использовать швеллер усиленный (серия С горячекатаных швеллеров, которая при совпадающих номерах профиля, обладает большими значениями площади и моментов сопротивления/инерции), составное сечение балки/стержня, которое можно выполнить из двух швеллеров, либо швеллер+полоса/уголок и т.д.

2. В случае, если необходимо усилить уже существующую конструкцию, то можно провести следующие мероприятия. 1) Увеличение сечения швеллера, которое можно осуществить приваркой полосы, уголка, швеллера либо к полкам, либо к стенкам, и этим самым, либо изменить площадь и сопротивление сечения, либо снизить нагрузку, воспринимаемую одним швеллером. 2) Организацией дополнительных распорок, связей ребер, диафрагм с целью увеличения местной или общей устойчивости швеллера и конструкции. 3) Монтаж дополнительных элементов, которые изменяют схему конструкции (шпренгельные элементы, подкосы и т.д.). 4) Бетонирование конструкции – позволяет повысить жесткость и несущую способность колонн и стоек из швеллера и прочего проката.

3. В случае, если элемент конструкции находится в предаварийном состоянии, то усиливать его не стоит, а следует произвести замену.

Методика расчета швеллера на изгиб

Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.

Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.

1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:

  • М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где

q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.

2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:

  • Wн = M х 1000 / Ry, где

Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).

Наименование стали Марка стали по ГОСТ Ry, МПа, с толщиной проката
С245 Ст3пс5, Стсп5 240 МПа (2 — 20 мм), 230 МПа (20 — 30 мм)
С275 Ст3пс 240 МПа (2 — 20 мм)
С345 12Г2С, 09Г2С 335 МПа (2 — 10 мм), 315 МПа (10 — 20 мм), 300 МПа (20 — 40 мм)

3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.

Читайте также:
Наборные секционные бетонные заборы – производство и установка своими руками
Номер швеллера серии У Момент сопротивления Номер швеллера серии П Момент сопротивления Размер швеллера по ГОСТ 8278 Момент сопротивления
9,1 9,1 50х40х3 5,62
6,5У 15 6,5П 15 60х32х2,5 5,1
22,4 22,5 60х32х3 5,85
10У 34,8 10П 34,9 80х32х4 10,71
12У 50,6 12П 50,8 80х50х4 15,92
14У 70,2 14П 70,4 80х60х4 18,81
16У 93,4 16П 93,8 100х50х3 17,18
18У 121 18П 121 100х50х4 21,57
20У 152 20П 153 100х50х5 25,56
22У 192 22П 193 120х50х3 21,98
24У 242 24П 243 120х60х4 32,25
27У 308 27П 310 120х60х5 38,6
30У 387 30П 389 140х60х5 47,8
40У 761 40П 763 140х60х6 55,08
160х50х4 41,76
160х60х4 48,84
160х60х5 58,38
160х80х4 60,01
160х80х5 72,69
180х70х6 79,15
180х80х5 85,22
200х80х4 80,94
200х80х6 114,84
200х100х6 137,43
250х125х6 221,64

Что определяет прочность швеллера

Наиболее часто швеллер используется в конструкциях в качестве элемента, работающего на растяжение/сжатие, изгиб или при приложении обоих типов нагрузки. Как правильно подобрать профиль (необходимое сечение) и материал швеллера в этих случаях, на этот вопрос мы ответим ниже.

При проектировании любой металлоконструкции, обязательным является расчет на прочность. Для стержня, работающего на растяжение/сжатие, данные вычисления осуществляются по выражению:

для балки, которая нагружена изгибающим моментом, расчет на прочность ведется по следующей формуле:

σ – напряжения, возникающие в балке/стержне N – продольная сила, вызывающая растяжение/сжатие стержня M – изгибающий момент в сечении балки F – площадь сечения стержня W – момент сопротивления балки [σт], Ry – предел текучести/сопротивление стали

Зная нагрузку, действующие на стержень/балку, можно рассчитать минимально допустимые значения площади или момента сопротивления, и по таблицам швеллеров, подобрать необходимый профиль, обеспечивающий условие прочности.

Следовательно, прочность швеллера, работающего на растяжение/сжатие, определяет марка стали, из которой он изготовлен и площадь сечения; а работающего на изгиб – материал и момент сопротивления.

Кроме того, довольно часто расчета на прочность не достаточно для обеспечения надежности конструкции. Необходимо также проверить ее жесткость. Для балок, подверженных изгибу необходимо определить относительный прогиб, который не должен превышать допустимого значения. Здесь определяющими величинами для стальных балок является ее длина и момент инерции сечения. Зная нагрузки, материал и допустимы относительный прогиб, также можно рассчитать минимально допустимый момент инерции, и по ГОСТу подобрать необходимый швеллер.

Выбор размера швеллера на примере

Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 6 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:

  1. Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 6²/ 8 / 1000 = 11,04 кН∙м.
  2. Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 11,04 х 1000 / 240 = 46,0 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
  3. Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления не ниже вычисленного значения 46,0 см3.

Это будет швеллер 12П (У) ГОСТ 8240-97 — значение момента сопротивления 50,8 см3 или швеллер гнутый 140х60х5 ГОСТ 8278-83 — значение момента сопротивления 47,8 см3.

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

Зачастую швеллер применяется для изготовления металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления узлов. Основное достоинство этого проката – высокая несущая способность, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости.
Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите здесь.

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый в металлоконструкциях чаще всего работает либо просто на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3. Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

  • М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
  • М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит:

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.

Выбор швеллера с точки зрения экономической целесообраности

Расчет стоимости швеллера производится на основании данных о массе и стоимости за тонну:

Характеристика / Наименование Швеллер 12П Швеллер 140х60х5
Вес 1 метра, кг 10,7 9,77
Вес швеллера длиной 6 метров, кг 64,2 58,6
Цена за тонну* 70 990 руб. 69 990 руб.
Цена за 1 штуку швеллера 4 558 руб. 4 104 руб.

* Цена по состоянию на январь 2021 года, актуальные цены на дату покупки сморите в интернет-магазине в разделе Металлопрокат — Швеллер.

Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, немного более экономичным решением будет использование гнутого швеллера в сравнении с горячекатаным.

Усиление проёма швеллером | Инструкция

При создании, расширении проемов различного характера – оконных, дверных, важно их качественное укрепление. Установка швеллера – самый популярный способ укрепления таких конструкций. Он широко используется для несущих сооружений из железобетона, кирпича. Как только стальной каркас устанавливается, вся нагрузка, которая до этого принималась удаленными частями перегородок, переходит на швеллер.

Подобное усиление положительно сказывается на строении: оно защищено от разрушения, образования трещин. Высота граней швеллера равна от 5 до 40 мм – это выражается цифрой на маркировке. Отличительной характеристикой изделия является п-образный формат. Металлоизделия имеют сопротивление на изгиб, сжатие, выдерживает значительные нагрузки строительных элементов. Они придают любой металлоконструкции дополнительную устойчивость, надежность. Изделия изготавливаются на производстве при ГОСТе 8240-89

Как укрепляют проемы швеллерами?

Для создания металлического каркаса необходимы точные результаты замеров и аккуратно сделанный проём. Если эти условия выполнены успешно, то крепление швеллера происходит быстро, легко, комфортно – нет пыли, грязи, лишнего шума. Еще один бонус – межкомнатные перегородки остаются сохраненными. Приведем краткий пример работ по оформлению проема металлопрофилем:

  • перед вырезанием проема специалистами устанавливаются страховочные стойки, которые на период монтажу укрепят конструкцию и примут на себя нагрузку от нее;
  • проводится разметка границ будущего проема;
  • далее – демонтаж элементов стены;
  • после этого проем укрепляется стальной балкой.
Читайте также:
Как правильно клеить сетку на пенопласт

Швеллерный элемент монтируется из стоек, расположенных вертикально. Они обрамляют края свободного пространства. К стенкам привариваются полосы из металла горизонтальным форматом. Конструкция крепится к перегородке при помощи болтов, анкеров. В некоторых случаях – химическими анкерами, которые представляют собой капсулы с клеем. Они вкладываются в просверленные отверстия.

Дальше ставятся анкерные болты, которые разбивают клеевую смесь, вызывая химическую реакцию. Введенная смесь твердеет, после чего анкеры закручиваются гайками. Такое соединение имеет высокие качества надежности, оно долговечно, отсутствует потребность в дальнейших ремонтных работах. Индивидуально для каждого проекта рассчитывается расстояние между крепежами. Расчеты производятся инженерами на основании технического заключения. Каждый этап работ подробно описывается в проектной документации.

Как организовывается проем в кирпичной стене?

Перед запуском работ происходит монтаж горизонтальной перемычки, состоящей из двух швеллеров. Это необходимо, чтобы кирпичная кладка оставалась в целостности. Штробление стены происходит над местом сконструированным проемов с обеих сторон. В получившиеся ниши вставляются П-образные металлопрофили.

Способы вставки:
  1. Один из не самых лучших способов вмонтировать швеллер в стену — использование изделие с уклонными полками с нахлёстом проёма. Из-за образованного пустого пространства швеллер с течением времени начинает соскальзывать и конструкция теряет прочность. Как правило, такое решение используют не профессионалы или же в случаях, когда нет других материалов укрепить стену.
  2. Более изощрённый способ монтирования швеллера У в поверхность — заподлицо. В этом случае конструкция прочно держится и не теряет своих качеств в процессе эксплуатации. Из-за силы трения и давления вероятность потери соединения приближена к нулю. Минус данной конструкции в том, что её очень сложно создать — для этого потребуются специальные инструменты и точный замер.
  3. Один из самых распространённых методов усиления проёма — использование изделия с параллельными полками и монтаж внахлёст. Популярность такого способа обусловлена минимальными трудозатратами — стена не нуждается в ювелирной резке. Помимо этого, такое соединение имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить осыпание и трещины в проёме.
  4. Наконец, самый крепкий и качественный из всех возможных вариантов монтажа — использование швеллера П с монтажом заподлицо. Данный способ эстетичен, его результаты впоследствии легко обрабатываются отделкой. Минус — дороговизна, так как нужно будет воспользоваться алмазной пилой.

Свободные пространства, получившиеся между металлом и кирпичом, затираются цементно-песчаным раствором.

Где купить швеллерный металлопрокат?

Металлопродукцию любыми партиями отгружает база «Сталь-Инвест». Мы поставляет стальные балки, уголки, другую продукцию клиентам со всей России. Позвоните по телефону, указанному на сайте и вы получите всю интересующую вас информацию от специалистов.

Что лучше: профильная труба, швеллер или уголок?

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л — легкую. Литеры С (например — 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

— один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.

Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.

Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа. Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними. Такие изделия обозначаются буквами ШП — «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.

Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.

При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.

Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.

В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.


Какую нагрузку выдерживает швеллер?

Швеллер представляет собой металлопрокат, который активно используется в строительстве. Причём, конкретную сферу строительства определить достаточно сложно (практически невозможно). Ведь швеллер применяется при строительстве практически любых конструкций. Однако, швеллер выполняется в различных конфигурациях из различных сплавов. А это означает, что и несущая способность у вариаций швеллера неодинакова.

Швеллер купить в Ростове не составит больших сложностей. Необходимо лишь чётко представлять характеристики швеллера перед приобретением. О том, как осуществить расчёт несущих способностей конструктивного металлопроката, Вы узнаете из нижеприведённой публикации.

Восприятие механических нагрузок

Основной задачей швеллер является именно восприятие и распределение механических нагрузок в строительных конструкциях различного вида. Другими словами, швеллер будет прогибаться под нагрузкой в любом случае.

Читайте также:
Дизайн штор на кухню: фото идеи, модели занавесок, интерьер маленькой кухни, новинки своими руками, как

Однако, существует допустимый изгиб и критический. При критическом изгибе швеллера начинается его пластическая деформация, а затем и разрушение изделия в принципе.

На изгиб швеллера напрямую влияет его геометрический размер.

Ниже перечислены характеристики конструктивного металлопроката, которые в принципе используются для выполнения расчёта на несущие способности:

  • нормативная нагрузка;
  • тип швеллера (конфигурация полок, специального назначения, облегченный и т.д.);
  • длина пролёта швеллера;
  • количество швеллеров, укладываемых рядом друг с другом;
  • модуль упругости (эта характеристика естественно, применима к стали);
  • типоразмер с предельным вертикальным прогибом.

Расчёт осуществляется математически. Сопромат предлагает несколько зависимостей, позволяющих с высокой степенью точности определить несущие характеристики швеллера (вне зависимости от типа и конфигурации).

Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера

При выборе конструктивного материала и допуске его к использованию в строительстве используются различные расчётные данные: минимальный момент сопротивления, изгибающий момент, нормальное напряжение и т.д.

Однако, самой важной характеристикой является максимально допустимый прогиб. Вычисляется он следующим образом: коэффициент 5/384 умножается на дробь. В числителе дроби находится произведение расчётной нагрузки на ¼ длины пролёта швеллера. В знаменателе – произведение момента инерции на показатель продольной упругости материала, из которого изготовлен швеллер (его модуль).

Полученные результаты являются исчерпывающим расчётом, позволяющим выяснить, действительно ли подходит швеллер для использования в той или иной части конструкции.

Сколько может весить швеллер

Номер швеллера Масса 1 метра в кг Метров в тонне
5 4,84 206,6
6,5 5,9 169,5
8 7,05 141,8
10 8,59 116,4
12 10,4 96,2
14 12,3 81,3
16 14,2 70,4
18 16,3 61,3
20 18,4 54,3
22 21 47,6
24 24 41,7
30 31,8 31,4

Усиление швеллера на прогиб и изгиб

Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических — стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.

В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.

Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.

Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?

А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.

Что же можно узнать из маркировки?

К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88

Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.

Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89

, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.

А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76

буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм — высота сечения изделия, 80 мм — ширина полок, а 6 мм — толщина полок и стенок)

Обычный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

  1. Сначала собрать всю нагрузку, которая будет направлена на балку – нормативную и расчетную и при этом уже умноженную на коэффициент надежности по нагрузкам.
  2. Полученный результат нужно умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
  3. Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента. Формула такова: М max будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера (но в квадрате) единица измерения кНм.
  4. Затем перейти к вычислению требуемого момента сопротивления балки. Формула такова: Wтр будет равен Мmax, который умножается на коэффициенты условий работы и все нужно поделить на произведение 1с равный 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Это получится требуемое сечение см кубических. При этом нужно принимать, чтобы номер швеллера был больше требуемого момента сечения. Все данные берутся по ГОСТу.

Виды нагрузок и швеллеров

«Козырек над подъездом». К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

«Межэтажные перекрытия»Жестко закрепленные однопролетные балки, нагрузка на которые распределена равномерно. Обычно это балки перекрытий между этажами.

«Шарнирная балконная опора». Балки имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно, но они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

«Под две перемычки». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых действуют две сосредоточенные силы. Обычно это перемычки, на которые опирается другая пара балок-перекрытий.

«Под одну перемычку». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которые опирается одна балки другого перекрытия.

После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.

Швеллер в наличии на складе в Москве

Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.
Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 — 400 мм.

В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).

Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 — 160 мм.

В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:

  • серии П с параллельными гранями — типоразмеры профиля 5П — 30П;
  • серии У с уклоном граней — типоразмеры профиля 6,5У — 30У;
  • гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.

Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице — Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.

Читайте также:
Вешалка для полотенец в ванную: как выбрать и установить

Сферы применения швеллеров

Поскольку швеллер очень прочен, он находит широкое применение в строительстве и промышленности. При производстве вагонов, кузовов автомобилей, применяют швеллер специального назначения, изготовленный на заказ. При строительстве он идет на возведение несущих конструкций, каркасов, пандусов, подставок, где применения обычной арматуры будет недостаточно.

Нередко применяется как несущая часть в пролетах и перекрытиях в элементах строений, имеющих большую массу или испытывающих большую механическую нагрузку. Также при помощи швеллера усиливают несущие стены, армируют им дверные и оконные проемы.

В частном строительстве швеллер широко используется при возведении погребов, подвалов, ангаров и теплиц. В тех сферах, где нужна легкая конструкция, а также для отделочных работ, соединения стыков, применяют алюминиевые швеллеры.

Для возведения каркасов под гипсокартонные стены и сайдинг они также широко используются. Конструкция не обладает таким запасом прочности, как стальная, но имеет очень небольшой вес.

В частных двух-трехэтажных домах нередко применяют швеллер в качестве подступенников для лестницы, которые сверху зашивают ценными сортами древесины.


Сварка металлических конструкций

Особенности холоднокатаного листа — технология производства, особенности, размеры, свойства и маркировка

Технические особенности горячекатаного листа — классификация, способ изготовления, варианты применения и особенности обработки

Гарантированный срок службы стального швеллера без потери заявленных в документации на него параметров составляет до 20 лет. А если изделие находится в бетоне без доступа воздуха и не окисляется, то этот срок значительно увеличивается.

Какую нагрузку выдерживает швеллер — расчеты на прочность и жесткость

Общие положения

Усиление металлических конструкций может производиться после их разгружения или под нагрузкой:

увеличением поперечного сечения отдельных элементов и узлов их соединений,

изменением расчетной схемы конструкций.

Особенностью усиления металлических конструкций является доступность сечения

по всей длине элементов и
свариваемость
металла, позволяющие уменьшить трудоемкость обеспечения совместной работы основного и дополнительного элементов.

Однако нагрев элементов при сварке может снижать его прочность. При температуре более 550°С металл переходит в пластическое состояние и выключается из работы по восприятию усилий. Степень снижения прочности металла в месте сварки зависит от способа и режима сварки, толщины и ширины элемента, а также от направления сварных швов. Так, для продольных швов снижение прочности составляет до 15 %, а для поперечных – достигает 40 %. Исходя из этого, запрещается применение поперечных сварных швов при усилении металлических конструкций под нагрузкой.

С целью безопасности производства работ и повышения эффективности усиления металлических элементов и узлов их сопряжений следует стремиться к максимальному разгружению конструкции перед усилением, чтобы максимальные напряжения не превышали (где – расчетное сопротивление стали по пределу текучести).

15.2. Усиление металлических конструкций увеличением их поперечного сечения

Усиление металлических конструкций, работающих на растяжение, сжатие

и
изгиб
,
увеличением поперечного сечения элементов производится присоединением дополнительных элементов. Совместная работа дополнительных элементов усиления с усиливаемой конструкцией обеспечивается путем сварки
, а также с помощью
болтового
или
заклепочного соединения
.

При выполнении усиления центрально-растянутых и сжатых металлических конструкций следует стремиться к сохранению центровки

усиливаемых элементов и узлов соединений (то есть дополнительные элементы необходимо располагать так, чтобы положение центра тяжести элемента после усиления не изменялось), в противном случае, требуется проверка прочности усиленного элемента и узла сопряжения с учетом появившегося эксцентриситета.

При конструировании усиления сварные швы, болтовые и заклепочные соединения необходимо располагать в удобных для исполнения и контроля качества местах. Кроме того, при сварных соединениях следует учитывать появление дополнительных и остаточных сварочных деформаций. Например, усиление ферм следует начинать с элементов и узлов нижнего пояса, а затем производить усиление верхнего пояса.

Обеспечение совместной работы дополнительных деталей при усилении растянутых элементов производится их обязательной заводкой в узлы на расстояние, необходимое для размещения прикрепляющих швов, достаточных для полного включения в работу у границы узловой фасонки.

В качестве дополнительных элементов при усилении центрально-растянутых элементов используются, как правило, полосы и круглые стержни (рис. 15.1). При этом в случае приварки усиливающих полос к полкам и перу спаренных уголков требуется срезка выступающих концов соединительных планок.

В случае обеспечения совместной работы дополнительных элементов с усиливаемым растянутым элементом посредством сварки сварные швы рекомендуется принимать с высотой катета шва 3…6 мм (в зависимости от толщины соединяемых деталей), а швы, расположенные вблизи края элемента, следует выполнять сплошными, т.к. прерывистые швы создают многочисленные «надрезы» – концентраторы напряжений, способствующие хрупкому разрушению при растяжении.

Усиление сжатых элементов стальных конструкций производится:

– увеличением поперечного сечения элемента при незначительном изменении его гибкости,

– увеличением поперечного сечения элемента со значительным уменьшением его гибкости,

– уменьшением расчетной длины элемента без изменения поперечного сечения.

В практике усиления металлических конструкций первый метод применяется для сжатых элементов небольшой длины (коротких), когда прочность элемента определяется площадью его поперечного сечения. Два других метода усиления характерны для длинных сжатых элементов, теряющих устойчивость при разрушении.

В первом случае для усиления центрально-сжатых элементов, аналогично растянутым, в качестве дополнительных элементов могут быть использованы полосы и круглые стержни, эффективно увеличивающие площадь поперечного сечения, но незначительно изменяющие его жесткость при изгибе (см. рис. 15.1). Как и в случае растянутых элементов, дополнительные детали усиления должны заводиться в узлы сопряжения.

При усилении сжатых элементов увеличением поперечного сечения с уменьшением его гибкости

в качестве дополнительных элементов используются прокатные профили в виде труб, уголков, швеллеров и т.д., развивающих сечение и эффективно повышающих его жесткость при изгибе (рис. 15.2). При этом если нет опасности потери устойчивости для сечения не усиленного элемента вблизи узла, детали усиления могут быть не заведены в узел и не прикреплены к нему. Допускается применение прерывистых швов, уменьшающих сварочные деформации, сокращающие сроки сварочных работ и массу наплавленного металла.

Рис. 15.1. Усиление увеличением поперечного сечения без изменения гибкости металлических элементов: а

– из спаренных уголков;
б
– из спаренных швеллеров;
в
– из двутавров

Рис. 15.2. Усиление увеличением поперечного сечения с уменьшением гибкости металлических элементов: а

– из спаренных уголков;
б
– из спаренных швеллеров и двутавров;
в
– сварных сплошного сечения;
г
– клепаных

Уменьшение расчетной длины

отдельных элементов эффективно в случае, когда не обеспечена их устойчивость. Усиление сжатых элементов уменьшением его расчетной длины в плоскости стропильной фермы производится установкой дополнительных раскосов или подвесок (рис. 15.3,
а
), из плоскости фермы или для отдельно стоящих стоек – предварительно напряженных шпренгелей (рис. 15.3,
б
,
в
).

Рис. 15.3. Усиление стальных конструкций за счет уменьшения их расчетной длины:

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

  • цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
  • межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
  • чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

  • Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
  • Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.
Читайте также:
Как крепить панели МДФ к стене: пошаговая инструкция

Балки из дерева

В строительстве загородных домов имеют широкое распространение лиственничные или сосновые цельные балки. Применяются для монтажа перекрытий шириной в 5 м. А для больших пролётов используются клеёные, прочность которых значительно выше.

Монтаж перекрытий из деревянных балок

Оцилиндрованный брус – замечательный стройматериал для перекрытий. Его укладывают северной стороной книзу, определив её на торце по плотности годичных колец в деревянном бревне. На Руси издавна строили избы более прочным боком кругляка наружу.

Высокой прочностью обладает деревянный двутавр. Его профиль – буква «Н», склеенная в заводских условиях из трёх деталей. Некоторые умельцы собирают его в домашней мастерской или на даче. Межэтажные перегородки с их использованием обеспечивают эффективное утепление и замечательную звукоизоляцию.

Схема конструкции деревянных перекрытий из бревен

Очень удобны не только для подшивки потолка, укладки изолирующих материалов и настила чернового пола, но и для монтажа всех коммуникаций. Ниши в двутавре будто специально предназначены для скрытой прокладки труб водопровода, газопровода и электропроводов.

Используются балки из дерева практически в любом малоэтажном жилище: деревянном, блочном. Но больше всего они подходят строениям из блоков газобетона. Этот материал пористый, по прочности уступает всем другим и не выдерживает точечной нагрузки несущих балок. Поскольку древесина нетяжёлая, её вес вполне выдерживают газоблочные стены. Монтаж перекрывающей конструкции возможен без привлечения сложных технических средств. А обойдётся она застройщику сравнительно недорого.



Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

  • швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
  • схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

  • L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

  • qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
  • qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

  • Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
  • Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

  • Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3


Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки

Постоянные Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м 2 , с цементной стяжкой – 500 кг/м 2
Длительные Полезные Зависят от назначения здания
Кратковременные Снеговые, зависят от климатических условий региона
Особые Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности. При усилии менее 200 кг/м 2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м 2 – 1,2. Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Подбор сечения и проверка на жесткость швеллера

По справочнику (см. ГОСТ 8240-97 или ГОСТ 8278-83) подбираем профиль швеллера, который имеет момент сопротивления больше расчетного. В данном случае подходит швеллер 27П, Wx = 310 см3, Ix = 4180 см4. Далее необходимо осуществить проверку на прочность и жесткость на изгиб швеллера (прогиб хлыста).

Проверка на прочность:

    σ = Мр/(γ∙Wx)∙1000 = 60∙1000/(1∙310) = 193 Мпа

Как выбрать швеллер. Расчет нагрузки

Швеллер – это разновидность металлопроката, без которого сложно представить основные отрасли народного хозяйства. Чтобы изготовленные из него конструкции оказались надежными, выдержали требуемую нагрузку нужно провести предварительный расчет, а затем из указанного сортамента выбрать изделие с нужными параметрами.

Классификация

Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам изделие нашло широкое применение в промышленности. Профиль его поперечного сечения по виду напоминает букву «П», что обеспечивает высокий уровень жесткости. В строительстве, когда необходимо возведение надежного сооружения, незаменим при изготовлении перекрытий, из него получаются разного типа надежные опоры и ограждения, им укрепляют металлические ворота, оконные проемы.

Выпускается швеллер нескольких видов, на группы разделяют по определенным критериям.

По технологии производства. Прокат этой разновидности бывает гнутым и горячекатаным. У изготовленного методом горячей прокатки основание и вертикальные грани находятся под прямым либо острым углом, гнутым присущ округлой формы изгиб. Конструкции сварного вида, изготовленные путем сварки двух уголков, а также стальные балки Н-образной формы называются швеллер двутавровый.

По точности. Металлопрокат этого вида делят на типы: А, Б и В. Первый означает высокую точность, второй – повышенную, третий – обычную.

По прочности. Этот показатель информирует о том, насколько швеллер окажется надёжен к прилагаемым динамическим нагрузкам. Бывает обычной или повышенной прочности.

Маркировка, вес, условные обозначения

Специальная маркировка позволяет определить тип изделия. Буквы обозначают вид профиля, по ним можно узнать о форме и расположении граней:

  • П – параллельность граней;
  • У – расположены под уклоном;
  • Э – продукция экономична;
  • Л – изделие легкое;
  • С – относится к изделию специального назначения.

Примечание. Числовой параметр (указывается перед буквенным обозначением) определяет размер продукции – высоту, находится в таблицах ГОСТов. Как правило, такая маркировка дана в см, а в таблицах стоят мм.

В таблицах для расчетов параметры изделия обозначаются буквами латинского алфавита:

  • h – высота профиля – относится к основным показателям, по нему определяют размер изделия;
  • b – показатель ширины полок;
  • S – толщина главной стенки;
  • R – радиус кривизны;
  • t – толщина полок;
  • r – общий радиус закругленности.

Прежде чем приступить к проектированию объекта необходимо подобрать материалы. На выбор серьезно влияет вес швеллера. Он используется для расчета данных, от его точности зависит экономичность строящегося объекта. Метод определения веса погонного метра выбирается исходя из того, каким способом был изготовлен прокат.

Читайте также:
Дизайн крыльца дома - фото идеи и краткое описание по стилям

Расчет веса, стоимости

Рассчитать удельную массу достаточно сложно, намного проще использовать готовые (указаны в таблицах) данные либо воспользоваться онлайн-калькулятором – вводится требуемая информация и получаете ответ на вопрос.

При покупке продукции имеет значение цена швеллера – рассчитывается исходя из стоимости погонного метра. Формируется исходя из высоты профиля и марки стали. Если материалом служила высокого качества, с улучшенными прочностными характеристиками, стойко выдерживающая перепады температур низколегированная сталь, то цена такой продукции будет выше, чем подобной из углеродистой.

В конструкциях швеллер в большинстве случаев подвергается прогибу. Выбирая его как заготовку необходимо рассчитать прочность на изгиб при воздействии предполагаемых нагрузок. Для облегчения задачи проще всего воспользоваться калькулятором.

Подбирая изделия важно учитывать такую особенность: у каждого типа есть собственные обозначения. Если стоит 10П, 10Л либо 10У, то числовые данные не означают, что они одинаковые – это разная продукция.

Проверим швеллер на изгиб

В большинстве случаев такому прокату предстоит подвергаться изгибу. Это говорит о том, что он нуждается в проверке на прочность, то есть важно знать насколько он способен выдерживать воздействие будущих нагрузок. С помощью специальных программ либо калькуляторов расчета несложно произвести вычисления, в том числе на прочность.

Воспользовавшись ниже изложенным примером можно быстро определить момент сопротивления, а затем на основании полученных результатов, учитывая действующие нагрузки выбрать соответствующий размер:

  • Определяем максимальную величину момента в профиле изделия. М = 9,81 х q х l 2 / 8 / 1000, где q – показатель распределенной нагрузки, l – длина профиля;
  • По значению изгибающего момента находим тот показатель момента сопротивления сечения, который необходим для обеспечения соответствующей прочности. Wн = M х 1000 / Ry, где Ry – расчетная, соответствующая СНиП, величина сопротивления материала по пределу текучести;
  • Путем сравнения расчетной величины момента сопротивления и изложенной в государственном стандарте информации определяем подходящие габариты швеллера.

Какие бывают нагрузки: виды

«А» – заделка профиля жесткая, нагрузка распределяется равномерно. Пример – козырьки над подъездами.

«В» – однопролетные балки, крепление жесткое, нагрузка равномерная – применяют для усиления междуэтажных перекрытий.

«С» – балки выходят за пределы наружной стены, нагрузка – равномерная, есть опоры с консолью. На балконах.

«D» – изделия шарнирно-опертые, однопролетные, находятся под воздействием двух сосредоточенных сил, служат перемычками.

«Е» – балки шарнирно-опертые, однопролетные, находятся под давлением единственной силы. Перемычки.

Расчет нагрузки производят по определенной формуле – на выбор влияет вид.

Алгоритм расчета нагрузки

  • Узнаем полную величину заложенной в проекте нагрузки на профиль и увеличиваем, умножив на коэффициент надежности по нагрузкам (находим в нормах);
  • Получившееся произведение умножаем на шаг швеллера;
  • Определяем максимальный изгибающий момент – информация по швеллеру находится в таблицах ГОСТ. Вычисляем: Мmax (изгибающий момент) в КилоНьютонах на метр равняется произведению расчетной нагрузки на квадрат длины швеллера. Уточнение: 1 кНм равен 102 кгсм.

Момент сопротивления изделия – Wтр, находим путем следующих вычислений: Мmax умножаем на коэффициенты для условий работы и делим на коэффициент, учитывающий пластические деформации – 1,12. Полученный результат сравниваем с положениями в ГОСТ и находим параметры нужного профиля.

Важно! По номеру швеллер всегда нужно подбирать чуть больше, нежели получилось по расчетам.

Швеллер – это разновидность металлопроката, без которого сложно представить основные отрасли народного хозяйства. Чтобы изготовленные из него конструкции оказались надежными, выдержали требуемую нагрузку нужно провести предварительный расчет, а затем из указанного сортамента выбрать изделие с нужными параметрами.

Классификация

Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам изделие нашло широкое применение в промышленности. Профиль его поперечного сечения по виду напоминает букву «П», что обеспечивает высокий уровень жесткости. В строительстве, когда необходимо возведение надежного сооружения, незаменим при изготовлении перекрытий, из него получаются разного типа надежные опоры и ограждения, им укрепляют металлические ворота, оконные проемы.

Выпускается швеллер нескольких видов, на группы разделяют по определенным критериям.

По технологии производства. Прокат этой разновидности бывает гнутым и горячекатаным. У изготовленного методом горячей прокатки основание и вертикальные грани находятся под прямым либо острым углом, гнутым присущ округлой формы изгиб. Конструкции сварного вида, изготовленные путем сварки двух уголков, а также стальные балки Н-образной формы называются швеллер двутавровый.

По точности. Металлопрокат этого вида делят на типы: А, Б и В. Первый означает высокую точность, второй – повышенную, третий – обычную.

По прочности. Этот показатель информирует о том, насколько швеллер окажется надёжен к прилагаемым динамическим нагрузкам. Бывает обычной или повышенной прочности.

Маркировка, вес, условные обозначения

Специальная маркировка позволяет определить тип изделия. Буквы обозначают вид профиля, по ним можно узнать о форме и расположении граней:

  • П – параллельность граней;
  • У – расположены под уклоном;
  • Э – продукция экономична;
  • Л – изделие легкое;
  • С – относится к изделию специального назначения.

Примечание. Числовой параметр (указывается перед буквенным обозначением) определяет размер продукции – высоту, находится в таблицах ГОСТов. Как правило, такая маркировка дана в см, а в таблицах стоят мм.

В таблицах для расчетов параметры изделия обозначаются буквами латинского алфавита:

  • h – высота профиля – относится к основным показателям, по нему определяют размер изделия;
  • b – показатель ширины полок;
  • S – толщина главной стенки;
  • R – радиус кривизны;
  • t – толщина полок;
  • r – общий радиус закругленности.

Прежде чем приступить к проектированию объекта необходимо подобрать материалы. На выбор серьезно влияет вес швеллера. Он используется для расчета данных, от его точности зависит экономичность строящегося объекта. Метод определения веса погонного метра выбирается исходя из того, каким способом был изготовлен прокат.

Расчет веса, стоимости

Рассчитать удельную массу достаточно сложно, намного проще использовать готовые (указаны в таблицах) данные либо воспользоваться онлайн-калькулятором – вводится требуемая информация и получаете ответ на вопрос.

При покупке продукции имеет значение цена швеллера – рассчитывается исходя из стоимости погонного метра. Формируется исходя из высоты профиля и марки стали. Если материалом служила высокого качества, с улучшенными прочностными характеристиками, стойко выдерживающая перепады температур низколегированная сталь, то цена такой продукции будет выше, чем подобной из углеродистой.

В конструкциях швеллер в большинстве случаев подвергается прогибу. Выбирая его как заготовку необходимо рассчитать прочность на изгиб при воздействии предполагаемых нагрузок. Для облегчения задачи проще всего воспользоваться калькулятором.

Подбирая изделия важно учитывать такую особенность: у каждого типа есть собственные обозначения. Если стоит 10П, 10Л либо 10У, то числовые данные не означают, что они одинаковые – это разная продукция.

Проверим швеллер на изгиб

В большинстве случаев такому прокату предстоит подвергаться изгибу. Это говорит о том, что он нуждается в проверке на прочность, то есть важно знать насколько он способен выдерживать воздействие будущих нагрузок. С помощью специальных программ либо калькуляторов расчета несложно произвести вычисления, в том числе на прочность.

Воспользовавшись ниже изложенным примером можно быстро определить момент сопротивления, а затем на основании полученных результатов, учитывая действующие нагрузки выбрать соответствующий размер:

  • Определяем максимальную величину момента в профиле изделия. М = 9,81 х q х l 2 / 8 / 1000, где q – показатель распределенной нагрузки, l – длина профиля;
  • По значению изгибающего момента находим тот показатель момента сопротивления сечения, который необходим для обеспечения соответствующей прочности. Wн = M х 1000 / Ry, где Ry – расчетная, соответствующая СНиП, величина сопротивления материала по пределу текучести;
  • Путем сравнения расчетной величины момента сопротивления и изложенной в государственном стандарте информации определяем подходящие габариты швеллера.
Читайте также:
Как заделать трубу на крыше: чем замазать, как провести, вывести, обшить трубу

Какие бывают нагрузки: виды

«А» – заделка профиля жесткая, нагрузка распределяется равномерно. Пример – козырьки над подъездами.

«В» – однопролетные балки, крепление жесткое, нагрузка равномерная – применяют для усиления междуэтажных перекрытий.

«С» – балки выходят за пределы наружной стены, нагрузка – равномерная, есть опоры с консолью. На балконах.

«D» – изделия шарнирно-опертые, однопролетные, находятся под воздействием двух сосредоточенных сил, служат перемычками.

«Е» – балки шарнирно-опертые, однопролетные, находятся под давлением единственной силы. Перемычки.

Расчет нагрузки производят по определенной формуле – на выбор влияет вид.

Алгоритм расчета нагрузки

  • Узнаем полную величину заложенной в проекте нагрузки на профиль и увеличиваем, умножив на коэффициент надежности по нагрузкам (находим в нормах);
  • Получившееся произведение умножаем на шаг швеллера;
  • Определяем максимальный изгибающий момент – информация по швеллеру находится в таблицах ГОСТ. Вычисляем: Мmax (изгибающий момент) в КилоНьютонах на метр равняется произведению расчетной нагрузки на квадрат длины швеллера. Уточнение: 1 кНм равен 102 кгсм.

Момент сопротивления изделия – Wтр, находим путем следующих вычислений: Мmax умножаем на коэффициенты для условий работы и делим на коэффициент, учитывающий пластические деформации – 1,12. Полученный результат сравниваем с положениями в ГОСТ и находим параметры нужного профиля.

Важно! По номеру швеллер всегда нужно подбирать чуть больше, нежели получилось по расчетам.

Арка из гипсокартона своими руками: пошаговая инструкция

Когда-то изготовление арки было под силу только профессионалу. Так было до появления гипсокартона. Сейчас сделать арку из гипсокартона может и новичок. Для этого не нужен специальный инструмент, сама технология проста и понятна — достаточно придерживаться наших инструкций.

С чего начать

Наиболее распространены арки простых форм — части окружности или овала. Именно они лучше всего подходят для большинства традиционных стилей интерьера, где приветствуются правильные формы и симметричность. К тому же их проще всего сделать своими руками.

1. Классическая округлая арка. 2. Модерн. 3. Романтика. 4. Эллипс. 5. Трапеция. 6. Полуарка

Но вначале надо определиться, достаточна ли будет высота свода. И если для ниши в стене размеры не играют особой роли, то для прохода между комнатами много значит соотношение ширины арки и расстояния от пола до точки сопряжения арки со стеной проёма.

Чем шире проём, в котором формируют арку, тем больше потребуется радиус изгиба, чтобы форма арки была соразмерная

Обычно руководствуются простым соотношением стандартной межкомнатной двери — 80–100 см ширины на 200 см высоты. То есть в плоскость проёма с учётом арки должен быть вписан в «чистом виде» прямоугольник таких размеров.

  • 100 см соответствует высота нижних точек арки около двух метров;
  • 200 см — около 180 см;
  • 300 см — около 160 см.

Из этого следует, что если арку делают там, где стояла стандартная межкомнатная дверь, то высоту проёма придётся увеличивать.

Проще всего устроить арку на новом месте при перепланировке, когда заново ставят межкомнатные перегородки. И здесь уже надо помнить о рекомендованном расстоянии от верхней точки арки до потолка — обычно оно равно 40–60 см. Часто высота потолков не позволяет «вписать» арку в соответствии с этим правилом, и эту точку поднимают немного выше. Но и в таком случае не стоит уменьшать просвет до уровня потолка меньше 30 см.

После того как ориентировочные значения для точек сопряжения с проёмом и для высоты свода установлены, арку в проёме можно смоделировать из подручных средств и убедиться, что она соответствует общему замыслу.

Удобно использовать специальный пластиковый уголок для арок, который в конечном счёте будет задействован при отделке проёма

Один из простых способов моделирования — это использование длинной полосы из гибкого материала в качестве лекала, например, пластикового плинтуса с твёрдыми краями. Плинтус прикладывают краями в нижних точках арочного проёма, выгибают на высоту свода, при необходимости изменяют форму свода, регулируя степень изгиба. Отмечают точки сопряжения арки с проёмом и ставят соответствующие метки на плинтусе.

Заготовки из гипсокартона

Для стенок арки надо выпилить два прямоугольника из ГКЛ. Размеры заготовки — это ширина проёма и расстояние от точки сопряжения арки в проёме до перекрытия самого проёма (или до потолка для новых перегородок).

Затем на одной из заготовок при помощи плинтуса моделируют форму арки. Для этого, совместив с углом заготовки одну из меток на плинтусе, его изгибают до совмещения второй метки в противоположном по ширине углу заготовки. Обрисовывают карандашом на заготовке дугу и выпиливают первую стенку. А уже она послужит лекалом для выпиливания второй стенки.

Для получения сектора по радиусу, лучше использовать шило, гвоздь и карандаш, подвязанный ниткой или верёвкой. Длина нитки от карандаша до гвоздя определит радиус сектора.

L — ширина проёма, H — высота арки, R — радиус сектора, D — запас материала, равный толщине отделки торцов проёма

Если нужен эллипс, то на заготовке под арку по длинной стороне фиксируют два гвоздя, отступив одинаковое расстояние от обеих сторон примерно на 10–15 см. На гвозди привязывается нитка, так чтобы она свободно провисала, а при натяжении вдоль кромки листа доставала до его края. Карандаш заводится за нитку и очерчивается форма арки.

Для свода арки можно использовать полосу потолочного ГКЛ (он тоньше, всего 9,5 мм), но годится и остаток от стандартного листа, так как при небольшой ширине полосы придать ему необходимую форму несложно. Размер заготовки для свода по длине равен расстоянию между метками на плинтусе, а по ширине — толщине стены в проёме. Узкие стороны заготовки подрезают на торцах по одной стороне угла, чтобы свод плотнее прилегал в торцах стенок проёма.

Формирование каркаса арки

Несущий каркас для стенок обычно делают из металлического стоечного профиля. В зависимости от материалов перегородки и её толщины, ширина профиля может варьироваться.

Так если арку монтируют в проёме, где стены сделаны из ГКЛ, то используют те же стоечные CW профили, что стоят в несущей конструкции. В этом случае профили крепят в проёме саморезами по металлу.

Для стен из кирпича, строительных блоков (газо- или пенобетона, гипса), монолитного бетона ширину стоечного профиля подбирают индивидуально. Часто легче использовать двойной каркас (для каждой стенки арки свой) из узкого CW профиля со спинкой 50 мм, чем подбирать широкий профиль под одинарный каркас. Для крепления к стене используют дюбели, причём для каждого материала подбирают свой вид крепежа. Если каркас монтируют из узкого профиля, отверстия под дюбель, чтобы не раскрошился край проёма, высверливают под углом.

Для боковых стоек профили должны иметь длину, равную расстоянию от перекрытия проёма до точек сопряжения с аркой. Так как арка «подходит» в проёме к перегородке под углом меньше чем 90°, то нижние углы профиля подрезают, чтобы они не выступали за край стенок арки.

Если каркас монтируют в перегородке из ГКЛ, то там хорошо видно, как его надо закрепить, чтобы арка была на одном уровне с поверхностью стены.

Читайте также:
Что такое гранитный щебень фракции 20-40

Для перегородок из других материалов при креплении каркаса надо отступить от края стены на расстояние, равное толщине ГКЛ плюс толщина отделки (а это как минимум 1–2 мм на слой шпаклёвки под оклейку обоями или окраску).

Если стена имеет слой декоративной штукатурки или облицована стеновыми панелями, то крепление каркаса должно проходить к основному материалу стены так, чтобы стенки арки были в одной плоскости с поверхностью самой перегородки, а не её декоративной отделки. Это правило выполняется с каждой стороны арки.

Монтаж арки

Стенки арки крепят саморезами с расстоянием между точками крепления от 15 до 25 см, но не менее трёх точек на каждую сторону. Расстояние от угла до каждой крайней точки крепления должно быть в пределах 5–10 см, а линия крепления должна находиться на удалении в 15–20 мм от края стенки арки.

Если в арке предусмотрена встроенная подстветка, то провода следует проложить заранее, оставить выводы или петли длинной не менее 15 см

После того как закреплены обе стенки, к ним изнутри через гипсокартон прикручивают две полосы арочного профиля для крепления свода. Если арочного профиля нет, то его делают из CD профиля, симметрично вырезая по бокам клинья на расстоянии 4–5 см друг от друга.

Чтобы согнуть дугой полосу заготовки, её перед установкой с двух сторон смачивают губкой. Затем с одной стороны прокатывают игольчатым валиком (другой способ — наколоть шилом по всей поверхности на 1/3 толщины листа) и ещё раз смачивают уже только по перфорированной стороне. Ставят на пол под углом к нему и стене. Когда заготовка начинает гнуться под собственным весом, её прикручивают на место к арочным профилям.

Финишные работы

Заключительный этап начинают, когда свод высохнет:

  • поверхность гипсокартона грунтуют;
  • швы и стыки со стеной армируют серпянкой, а рёбра свода — пластиковым перфорированным уголком;
  • шпаклюют, затирая точки крепления, швы и стыки;
  • «выводят» углы у ребер;
  • сушат и шлифуют.

Арка готова. Можно приступать к декоративной отделке.

Арка своими руками: пошаговая инструкция (гипсокартон), 3 способа

Один из способов увеличит жизненное пространство — убрать двери. Но не всегда есть возможность или желание разрушить стены. Тогда бывший дверной проем оформляют в виде арки. Еще один вариант использования арочных проемов — разделить длинный коридор на зоны, разбив слишком простую геометрию. При ремонте своими силами чаще всего делают арки из гипсокартона: своими руками их сделать проще всего.

Виды арок

Межкомнатные или коридорные арки могут иметь разную форму. Отличаются они в основном формой верхней части и иногда — способом соединения с вертикальными частями. Основные их виды представлены на фото.

Виды арок межкомнатных и коридорных

В этой группе отсутствует одна из самых популярных в последнее время — полуарка. Они имеет округлый угол только с одной стороны, с другой он остается прямым. Отсюда и пошло название — полуарка. Она хорошо смотрится в современных интрьерах: минимализм, хай-тек, может быть — в арт-деко.

Один из вариантов полуарки в интерьере

Классика отличается правильной формой верха. Это строго полуокружность, радиус которой равен половине ширины дверного проема. Этот вид хорошо смотрится при высоте проема не менее 2,5 м. Хорошо вписывается в любой интерьер, но лучше всего смотрится в в длинном коридоре, или вместо входной двери в кухню.

Для классической арки требуется высота не менее 2,5 м

Арочный проем в стиле «Модерн» отличается небольшим радиусом кривизны и резким переходом в месте стыка с вертикальными составляющими проема. Она неплохо смотрится, если стены и потолок имеют более-менее простую конструкцию. Отлично смотрится на месте бывшей балконной двери, хороша при входе в кабинет.

Арка в стиле модерн на месте бывшей балконной двери

Арка стиля «Романтика» представляет собой скорее просто скругленные углы (в основном мастера так ее и называют). Хорошо смотрится при большой ширине и не самой большой высоте.

Форма «романтика» хороша при большой ширине и небольшой высоте

Форма «эллипс»» очень близка к «романтике». Отличается только большей кривизной в средней части. Тоже подходит для невысоких и широких проемов. Смотрится только чуть мягче.

Трапеция — нестандартное оформление, состоящее из ломанных линий. Тяжело обыгрывается в интерьере, потому используется нечасто: для каких-то нестандартных дизайнов.

Один из вариантов оформления — трапеция

Очень похож на обычный проем, да это по сути он и есть, только без дверного полотна. Для большей оригинальности часто сопровождается деревянными резными элементами в виде колонн по бокам. В таком виде хорош для классических интерьеров, а также этно-стиле — греческом или римском, в зависимости от типа колонн.

Портал с обрамлением из дерева

Для декорации в современных стилях используют другой прим — рядом с основной аркой, располагают порталы поменьше. Этот прием позволяет «обыграть» простую форму.

Еще вариант арки «портал»

Перед тем как приступить к изготовлению арки, вам необходимо определиться с ее параметрами. выберите тип, а затем параметры: откуда она будет начинаться, и какой радиус кривизны будет. Это может быть действительно крутой изгиб, а может только некоторое скругление углов.

Скругленные углы в стандартных дверных проемах смотрятся лучше крутых арочных изгибов

Чтобы понять, как будет выбранная вами форма смотреться, можно вырезать шаблон из картона и прикрепить его на дверной проем. Оценить эффект. Если все вас устраивает, можно по этому шаблону делать заготовку. Но только одну — для одной из сторон проема. Вторую делать нужно по месту, иначе получится криво.

Пошаговая инструкция с фото: самый быстрый способ

Арки из гипсокартона своими руками делают разными способами. Этот занимает минимальный промежуток времени. Определившись с формой приступаем к монтажу. На подготовленный проем — очищенный от отслаивающейся штукатурки и относительно выровненный, по размерам будущей арки крепим каркас. Его делают из профиля для гипсокартона или сухого деревянного бруска подходящего размера. Иногда, если стена узкая, подобрать можно только древесину.

По выбранным габаритам прикручен каркас из профиля

Для начала вырезаем из гипсокартона прямоугольник по размерам будущей арки, находим его середину, отмечаем, после чего временно прикручиваем на место. Отступаем от края 12,5 мм — толщину листа гипсокартона. Если прилежащие стены уже оштукатурены, добавляете еще пару миллиметров на шпаклевку — чтобы можно было поверхность выровнять.

Прикрутили гипсокартон на место

Теперь берем кусок профиля или жесткого уголка, от одного края откладываем половину ширины проема. На этом месте в уголке делаем отверстие, в него вставляем гвоздик. Этот гвоздь втыкаем в отмеченную нами ранее середину дверного проема на листе. Получается своеобразный циркуль, при помощи которого легко нарисовать идеальную линию.

Приспособление для очерчивания дуги

Изменяя высоту крепления можно получить более или менее высокую арку. Если нужна более пологая кривая, увеличиваете длину «циркуля».

При помощи уголка чертим дугу

Сняв лист, по намеченному контуру дугу вырезаем. Это можно сделать специальной пилкой по гипсокартону, пилой по металлу — с мелким зубом для более ровного края, электролобзиком (будет много пыли). Если срез получился не очень ровным, его выравниваем при помощи закрепленной на терке наждачной бумаги. Этим приспособлением добиваемся идеально ровной кривой нужной нам формы. Вырезанный фрагмент арки — боковую стенку — снова крепим на место.

Читайте также:
Тенты и шатры для дачи: виды, особенности конструкции, сооружение своими руками, ремонт

Вырезанный фрагмент закрепляем

Если все ровно, никаких перекосов или неровностей нет, с другой стороны проема прикрепляем такой же лист гипсокартона, как несколькими шагами раньше — прямоугольник или квадрат — в зависимости от формы. Он должен быть закреплен строго вертикально. Теперь переносим форму арки на него. Берем угольник, прямым углом и одной стороной прижимаемся к гипсокартону, на который переносим арку, второй стороной — к своду. Выставив угольник перпендикулярно, отмечаем карандашом точку. Такие точки делаем по всей дуге. Чем чаще они будут сделаны,тем проще будет нарисовать линию и точнее будет совпадение — меньше придется стачивать.

Переносим форму арки на другой лист гипсокартона

Почему так сложно, а не просто сделать копию первого листа? Потому что мало какие проемы симметричны. В результате установить второй лист так, чтобы линии арки совпадали очень проблематично.

Отметив все точки, лист снимаем, рисуем линию, по ней выпиливаем. Монтируем на прежнее место. Теперь снова берем гладилку с наждачной бумагой и теперь ровняем оба края до полного совпадения. Один момент — гладилка должна быть шире проема, чтобы за один проход захватывались обе стенки арки.

Ровняем обе стенки одновременно

Замеряем длину дуги, вырезаем кусок профиля такой же длины, делаем насечки на стенках каждые 3-4 см. Эту ленту нужно будет закрепить вдоль свода арки с одной и с другой стороны.

Как нарезать профиль для арки

Крепим на саморезы, аккуратно, прижимая профиль и придерживая его бруском, а не пальцами: попасть саморезом в пальцы элементарно. Кстати, с нарезанным профилем работать нужно в перчатках. Если без — руки порежете точно.

Крепим надрезанный профиль, попутно придавая ему форму арки

Кстати, спинку профиля можно выставлять по краю — так проще работать, а стык потом все равно придется заделывать. Точно так же прикручиваете полосу к другой стороне.

Это вид снизу — по бокам прикреплены профиля

Есть второй способ крепления профиля — посадить его на быстро схватывающийся универсальный клей, типа жидких гвоздей. Этот способ приемлем, если ширина проема небольшая. При большой толщине арки, клей может не выдержать массы гипсокартона, которая будет крепиться снизу.

Следующий шаг — крепим перемычки. Сначала затеряется глубина арки, от нее вычитается 1-1,5 см. Это и будет длина перемычек. Нарезают куски профиля такой длины.

Перемычки нарезаются из такого же профиля

В местах крепления перемычек срезаются «лепестки», устанавливается и закрепляется подготовленный фрагмент. Он не должен упираться в стены, находится примерно на расстоянии 5 мм от спинки. Перемычки нужны, чтобы конструкция получилась более жесткой, иначе она «гуляет» при нажатии.

Крепление перемычек

Далее из гипсокартона необходимо вырезать прямоугольник, который будет закрывать конструкцию снизу. Ширина его определяется просто — от наружной кромки одного листа ГКЛ, до наружной кромки второго листа. Длина измеряется гибкой лентой (можно портняжной) или рулеткой с помощником. Этот лист крепим саморезами к каркасу арки. Лист приходится изгибать, а как это сделать читайте чуть ниже — ближе к концу статьи.

Прикрепляем полосу гипоскартона к арке

Далее остались отделочные работы: на угол крепится специальный уголок, все шпаклюется по обычной технологии: сначала стартовой стыки и углы, потом финишной.

Арочный проем из гипсокартона: второй способ (фотоотчет)

Этот способ хорош, если толщина перегородки невелика: попробуй прикрепи профили, если зазор между ними несколько сантиметров, а еще потом крепить перемычки. Начинается все также: вырезается первая стенка арки, крепится и переносится на второй лист.

Сначала тоже вырезаем боковины

После по ширине зазора между двумя листами вырезаются деревянные перекладинки, которые крепятся по краю арки на саморезы.

Вставляют вырезанные по ширине проема деревянные бруски

Вырезанную полосу гипсокартона крепят, начиная с одной из сторон. Чтобы было удобнее, зафиксировать можно струбцинами, благо толщина простенка небольшая. При креплении полосы ориентироваться можно на саморезы, которыми прикручивали бруски. Так точно попадете в перекладину.

При помощи струбцин полосу можно зафиксировать

Потом остается только по углу закрепить специальный перфорированный уголок и сровнять неровности.

По своду арки крепится уголок, все шпаклюется Шпаклевка позволяет скрыть все огрехи

Ровнять высохшую шпаклевку по своду арки тоже удобнее всей плоскостью наждачной бумаги, закрепленной на терке. Неприятно, что при этом пыль сыпется в глаза, так что без очков работать почти невозможно.

Арка из гипсокартона своими руками готова

Как сделать арку вместо двери: способ третий — наборная техника

Еще один способ сделать арки из гипсокартона своими руками — наборный. Свод разбивают на сегменты и собирают из кусков, которые создают близкую к требуемой кривизну.

Арку собирают из пластин, нарезанных из гипсокартона

Крепят их на шпаклевку, разведенную смесью ПВА с водой. Сохнет такой замес быстро, потому сначала нарезаем пластины и примеряем. Можно сложить на столе, только свод получится перевернутым вверх ногами, но насколько верно собраны пластины оценить позволит.

Вид на проем арки сбоку

Затем пластины начинают крепить к проему, для надежности периодически укрепляя саморезами. Под головки подкладывают шайбы — чтобы не продавить картон. Лишнюю шпаклевку убирайте сразу. Если прихватится, оторвать нереально. Готовую поверхность проходят грунтовкой для улучшения адгезии (сцепления), а потом шпаклюют, выравнивая арку. Чтобы было легче выводить, можно воспользоваться шаблоном, прикрепленным с двух сторон.

Зашпаклеваная арка выглядит так

Делать по этой технологии крутые изгибы непросто, а для скругленных углов и полуарок — отличный способ обойтись без профилей.

Как согнуть гипсокартон

Одна важная деталь: стандартный стеновой гипсокартон гнется плохо. Для изогнутых поверхностей специально придумали тонкий — 6 и 6 мм толщины. Эту гнутую часть проще делать из него. При небольшой кривизне такой тонкий лист может изогнуться легко и без ухищрений. Если тонкий ГВЛ покупать нет желания, есть два способа изогнуть стандартный.

Первый — берете игольчатый валик и хорошо прокатываете вырезанный отрезок с одной стороны. Катать нужно с усилием, чтобы разбивался гипс. Потом лист мочат водой и оставляют на два-три часа. После таких процедур он должен неплохо гнуться. Берете его фиксируете с одной стороны, и постепенно прижимая к каркасу арки, изгибаете, прикручивая постепенно по краям саморезами. Способ неплох, вот только при недостатке опыта и недостаточной обработке гипса лист может лопнуть. Придется или потом маскировать щель, или начинать сначала.

Валиком с иголками прокатывают полосу

Второй способ согнуть гипсокартон: с одной стороны делать ножом насечки примерно через каждые 4-5 см. Насечки должны разрезать бумагу. Такую полосу тоже постепенно крепят, ломая по мере необходимости гипс. Он по линиям надреза лопается от легкого нажатия.

Насечки с одной стороны позволяют легко ломать гипс

Видео по теме

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: