Виды расчетных нагрузок на перемычку с расчетами

На кладочную перемычку действуют различные нагрузки, которые необходимо определить и рассчитать для проектирования кладочных перемычек. Перемычка определяется как поперечная несущая балка, расположенная над проемом в стене для восприятия нагрузок, действующих над перемычкой, как показано на рисунке 1.
В этой статье будут рассмотрены и объяснены различные расчетные нагрузки, действующие на кладочную перемычку.

Типы расчетных нагрузок для перемычки из кирпичной кладки

  • Собственный вес или мертвая нагрузка кладочной перемычки
  • Мертвая нагрузка стены над проемом
  • Мертвая нагрузка и живая нагрузка, передаваемая от крыши или пола, поддерживаемого стеной над проемом

Каменная перемычка над оконным проемом в каменной стене

Каменная перемычка над оконным проемом в каменной стене

Собственный вес или мертвая нагрузка перемычки из кирпичной кладки

Все сплошные каменные и бетонные перемычки должны быть надлежащим образом заделаны. Мертвая нагрузка на перемычку может быть рассчитана, если имеется достаточно информации о размерах перемычки. Для целей проектирования рассматриваются начальные или предварительные размеры поперечного сечения перемычки.
Поскольку перемычки являются важной частью стены, ширина перемычки равна ширине стены, и единственным неизвестным, которое требуется для оценки собственного веса перемычки, является ее глубина.
Для предварительного расчета можно принять глубину приблизительно 20 мм на линейные 300 мм пролета. Расчет собственного веса кладки зависит от типа кладочного блока, например, легкий, средний или нормальный вес, а также от удельного веса раствора, используемого для стены, и может быть принят равным 1651,94 кг/м3 или 2242,59 кг/м3.
В качестве альтернативы методу расчета мертвой нагрузки, упомянутому в вышеприведенном разделе, можно использовать мертвую нагрузку перемычек, имеющих определенную высоту и ширину, которые предлагает NCMA, и избежать значительных ошибок.
Значения, предлагаемые NCMA для перемычек определенного размера, приведены в Таблице-1, и эти значения основаны на весе цементного раствора 145 фунтов на фут3 , нормальном весе 145 и легком весе 100.
Таблица-1: Вес перемычки в кг/ 30 см
Таблица-1: Вес перемычки в кг/ 30 см

Мертвая нагрузка стены над перемычкой

Мертвая нагрузка кладки над перемычкой — это вес кладки, находящейся в сорокапятиградусной треугольной зоне над перемычкой, если считается, что происходит арочное действие.
Следовательно, мертвая нагрузка, на которую должна быть рассчитана перемычка, состоит из мертвой нагрузки кладки в треугольной области плюс собственный вес перемычки.
Можно утверждать, что градус, под которым образуется треугольная область над кладкой перемычки, варьируется от 45 до 60 градусов.
Мертвая нагрузка для случая, когда треугольник образован под углом 60o над эффективным пролетом перемычки, больше, чем мертвая нагрузка кладки, содержащейся в треугольнике, образованном под углом 45o над эффективным пролетом перемычки.
Рекомендуется использовать треугольник, образованный под углом 45o, для расчета мертвой нагрузки стены на перемычку, как показано на рисунке 2.
Мертвая нагрузка на кладку

Мертвая нагрузка на кладку в случае арочного действия и собственного веса кладки

Кроме того, мертвая нагрузка стены над перемычкой может быть рассчитана в зависимости от площади притока, если существует неопределенность относительно возникновения арочного действия, как показано на рисунке 3.
Отсутствие арочного действия перемычки

Отсутствие действия аркинга

Если высота стены над перемычкой равна или меньше половины эффективного пролета перемычки плюс 20 см, то арочным действием пренебрегают. Если пренебречь действием арки, то мертвая нагрузка рассчитывается в зависимости от полной прямоугольной площади стены над кладкой перемычки.
Высота стены не может быть определена до определения глубины перемычки, поэтому для целей проектирования следует принять последнее значение, которое может быть пересмотрено позже, если потребуется. При проектировании можно принять минимально допустимую глубину бетонной перемычки в 20 см для кладки перемычки при небольшой длине пролета, а для более длинных пролетов можно использовать большую глубину в 40 или 60 см.

Мертвая нагрузка и живая нагрузка, передаваемая от крыши или пола, поддерживаемая стеной над проемом

Живая и мертвая нагрузки, оказываемые на каменную перемычку крышей или полом, могут быть как сосредоточенными, так и равномерными.
Что касается сосредоточенных нагрузок, то в зависимости от результатов испытаний NCMA предлагает метод определения распределения сосредоточенных нагрузок на стены.
Согласно испытаниям, проведенным для бетонных блоков, кирпичной кладки и кладки АКК, предполагается, что сосредоточенные нагрузки могут быть рассеяны при уклоне 2:1. На рисунке 4 показано распределение сосредоточенных нагрузок на кладочную перемычку.
Распределение сосредоточенных нагрузок на кладочную перемычку

Распределение сосредоточенных нагрузок на каменную перемычку

Что касается равномерно распределенных нагрузок, следует рассмотреть два случая.
Во-первых, когда линия крыш или перекрытий расположена выше определенного расстояния, равного половине эффективного пролета, измеренного от верха перемычки плюс 20 мм, считается, что возникает арочное действие. Это происходит потому, что равномерно распределенная живая или мертвая нагрузка воспринимается не перемычкой, а соседней кладкой.
Во-вторых, когда линия крыш или перекрытий находится на указанном расстоянии, равномерно распределенная живая или мертвая нагрузка воспринимается перемычкой.
Кроме того, часть перемычки может подвергаться равномерно распределенной нагрузке.
Наконец, примером равномерно распределенной нагрузки является ситуация, когда обрешетка крыши или пола прибивается к карнизной балке, соединенной со стеной посредством болтов, а проем поддерживает волю. Следовательно, карнизная балка передает нагрузку от крыши или перекрытий на стену, которая расположена над проемом.
Читать далее:
Различные типы перемычек и их использование в строительстве
Виды проемов в стенах, их части и типы перемычек и арок для проемов

Читайте далее:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центрсельстрой