Железобетонные перемычки: конструктивные особенности

Строительство зданий из кирпича, сборного, монолитного железобетона не обходится без использования специальных элементов, перемычек. Они монтируются над оконными, дверными проемами, увеличивают общую жесткость объекта, его устойчивость к внешним нагрузкам, воспринимают и равномерно распределяют по несущим конструкциям массу стройматериалов, расположенных выше.

Элементы применяются и на других объектах, нуждающихся в надежной опоре. Они армируют контур здания, помогают обустроить кровли, сформировать вспомогательный силовой пояс или фундамент. В зависимости от класса и назначения, перемычки отличаются определенными конструктивными особенностями, которые обязательно нужно учитывать при подборе.

Общие требования

Железобетонные перемычки должны удовлетворять следующим требованиям:

• Стойкость к формированию трещин;
• Прочность, способность выдержать значительные статические и динамические нагрузки;
• Жесткость, необходимая для поддержания изначальной конфигурации объекта, исключения поперечных, продольных смещений ограждающих конструкций, даже минимальных;
• Стойкость к воздействию экстремально низких температур, что позволяет использовать перемычки в регионах вне зависимости от климатических условий;
• Устойчивость к образованию очагов коррозионных повреждений.

Чтобы достичь соответствия перечисленным требованиям, необходимо соблюсти производственную технологию, грамотно выбрать материалы. Основой является тяжелый бетон, плотность которого находится на уровне 2.2-2.5 тонн на кубометр, для армирования используются арматурные стержни, напряженные или ненапряженные, диаметр которых равен или меньше 6 миллиметров. Для повышения долговечности, возможно нанесение на металл специального покрытия, предотвращающего образование и развитие коррозии.

Функции

Конструкция перемычек обязательно должна быть адаптирована к выполняемым функциям, соответствовать им по конфигурации, толщине, схеме расположения арматуры и другим характеристикам. С точки зрения функций, железобетонные элементы представлены следующими типами:

• Несущие. Они принимают на себя нагрузку, создаваемую массой расположенного выше строительного материала, например, кирпичной кладки, или плиты перекрытия, характеризуются довольно большой толщиной и прочностью, располагаются над проемами окон, входных дверей и ворот.
• Перемычки-карандаши. Они монтируются при обустройстве внутренних дверных проемов. Термин “карандаш” достаточно точно отражает их основные особенности, они достаточно тонкие, толщина не превышает 12 сантиметров, так как не выполняют несущих функций.
• Прогонные. Массивные крупногабаритные перемычки востребованные, к примеру, при монтаже промышленных ворот.
• Ригельные. Перемычки увеличенной прочности, способные выдержать нагрузку, создаваемую тяжелыми конструкциями.

Для производства несущих перемычек рекомендовано использование предварительно напрягаемой стали горячего проката с дополнительной термической обработкой, способствующей упрочнению структуру и повышению общей жесткости.

Конструкция перемычек: общие моменты

Общая конструкция железобетонных изделий сформирована следующим:

1. Бетон. Он составляет “тело” элемента, обеспечивает ему необходимый запас прочности. Толщина, характеристики бетонной смеси – все это закреплено в нормативно-технических документах, главным из которых является ГОСТ 948-84.
2. Стальные арматурные стержни. Они формируют внутренний каркас, увеличивают прочность и жесткость детали, способствуют равномерному распределению нагрузок, чтобы исключить образование поверхностных и структурных трещин. Толщина и тип стали арматуры также зафиксирована документально, показатели должны соотноситься с эксплуатационной спецификой, нагрузками.
3. Закладные элементы для строповки и проведения такелажных работ. В основном, речь идет о проушинах, позволяющих закрепить стропы, цепи и другие элементы, упрощающие монтаж, погрузку и выгрузку. На прочность ЖБИ и эксплуатационные характеристики они влияния не оказывают, однако, являются значимыми конструктивными элементами. На некоторых изделиях вместо закладных элементов используются сквозные отверстия, выполняющие аналогичные функции.

Для перемычек, ориентированных на строительство зданий, расположенных в регионах с высокой сейсмической активностью, характерно наличие выпусков арматуры, что позволяет создать дополнительные механические связи.

Классификация перемычек по конструкции

При классификации ЖБИ учитываются не только их конструктивные особенности, но и специфика использования. Выделяют следующие основные типы железобетонных изделий:

• Брусковые (ПБ). Визуально их легко идентифицировать по форме, которая представляет собой четкий параллелепипед. Максимальная ширина – 25 сантиметров. Это наиболее распространенные элементы, находящие применение при выполнении различных строительных работ, при сооружении объектов жилищного, коммерческого, промышленного назначения.
• Плитные (ПП). По конструкции такие перемычки приближены не к бруску, а к плите. Они выглядят как небольшие блоки, на основе которых собирается массивная конструкция с шириной более 25 сантиметров.
• Балочные (ПГ). Их внешняя особенность – Г-образная конфигурация. Такое конструктивное решение используется специально для того, чтобы проводить монтаж на участках, где имеет место сопряжение с плитами перекрытия. Выступ дает возможность обеспечить максимально плотное прилегание и, соответственно, достичь необходимой прочности стыковки, жесткости всего сооружения.
• Фасадные (ПФ). Они несколько выступают за общую плоскость фасада, для упрощения монтажа, повышения плотности прилегания отличаются наличием четверного выступа.

Подбор конструкции: изучение маркировки

Чтобы не ошибиться при выборе конструкции перемычки, следует внимательно изучить маркировку, в ней указаны все необходимые показатели. В маркировке зафиксирована не только спецификация, тип перемычки, но ее габариты, длина, ширина. Также присутствует информация о наличии элементов для строповки, функцию которых выполняют две проушины или одна, тип арматуры.

Полная маркировка перемычек выполняется в соответствии с положениями ГОСТ 23009. Она сформирована несколькими группами, позволяющими получить полное представление о конструкции. В каждой из групп закреплена определенная информация:

1. Арабская цифра, обозначающая поперечное сечение железобетонного изделия, его класс и длина в дециметрах, округленная до целого числа.
2. Максимально допустимая нагрузка в килоньютонах на метр, класс арматуры, если используются элементы с предварительным напряжением.
3. Присутствие закладных деталей, упрощающих фиксацию и установку. К примеру, литера “а” показывает, что перемычки укомплектованы анкерными выпусками для соединения с плитами балконов, “п” – монтажными петлями.

Отражаются и специализированные конструктивные особенности. Буква “С” указывает на усиленную конструкцию, адаптированную к эксплуатации в районах с высокой сейсмической активностью, “П” или “О” – на использование плотного бетона, более устойчивого к контакту с химическими веществами, в сравнении со стандартным аналогом.

В конструкции перемычки недопустимо присутствие трещин. Исключение составляют только небольшие трещинки, появившиеся из-за естественной усадки бетона, ширина которых не выходит за пределы 0.1 миллиметра.