Плавный пуск коллекторного электродвигателя своими руками

Плавный пуск электродвигателя своими руками

  1. Зачем нужны УПП?
  2. Как плавно запустить двигатель?
  3. Регулятор оборотов коллекторного двигателя
  4. Заключение

Плавный пуск асинхронного двигателя – это всегда трудная задача, потому что для запуска индукционного мотора требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку электродвигателя. Инженеры постоянно предлагают и реализуют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, например, использование схемы включения звезда-треугольник, автотрансформатора и т. д.

В настоящее время подобные способы применяются в различных промышленных установках для бесперебойного функционирования электродвигателей.

Зачем нужны УПП?

Из физики известен принцип работы индукционного электродвигателя, вся суть которого заключается в использовании разницы между частотами вращения магнитных полей статора и ротора. Магнитное поле ротора, пытаясь догнать магнитное поле статора, способствует возбуждению большого пускового тока. Мотор работает на полной скорости, при этом значение крутящего момента вслед за током тоже увеличивается. В результате обмотка агрегата может быть повреждена из-за перегрева.

Таким образом, необходимой становится установка мягкого стартера. УПП для трехфазных асинхронных моторов позволяют защитить агрегаты от первоначального высокого тока и крутящего момента, возникающих вследствие эффекта скольжения при работе индукционного мотора.

Преимущественные особенности применения схемы с устройством плавного пуска (УПП):

  1. снижение стартового тока;
  2. уменьшение затрат на электроэнергию;
  3. повышение эффективности;
  4. сравнительно низкая стоимость;
  5. достижение максимальной скорости без ущерба для агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

  • Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

  • С помощью включения в схему автоматического трансформатора можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет уменьшения начального напряжения. Смотрите рисунок ниже.

  • Прямой запуск – это самый простой и дешевый способ, потому что асинхронный двигатель подключен напрямую к источнику питания.
  • Соединения по специальной конфигурации обмоток – способ применим для двигателей, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.

  • Использование УПП – это наиболее передовой способ из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые приборы, такие как тиристоры или тринисторы, регулирующие скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор оборотов коллекторного двигателя

Большинство схем бытовых аппаратов и электрических инструментов создано на базе коллекторного электродвигателя 220 В. Такая востребованность объясняется универсальностью. Для агрегатов возможно питание от постоянного либо переменного напряжения. Достоинство схемы обусловлены обеспечением эффективного пускового момента.

Чтобы достичь более плавного пуска и обладать возможностью настройки частоты вращения, применяются регуляторы оборотов.

Пуск электродвигателя своими руками можно сделать, к примеру, таким образом.

Заключение

УПП разработаны и созданы, чтобы ограничить увеличение пусковых технических показателей двигателя. В противном случае нежелательные явления могут привести к повреждению агрегата, сжиганию обмоток или перегреву рабочих цепей. Для длительной же службы, важно чтобы трехфазный мотор работал без скачков напряжения, в режиме плавного пуска.

Как только индукционный мотор наберёт нужные обороты, посылается сигнал к размыканию реле цепи. Агрегат становится готов к работе на полной скорости без перегрева и сбоев системы. Представленные способы могут быть полезными в решении промышленных и бытовых задач.

Плавный пуск электродвигателя своими руками

  1. Зачем нужны УПП?
  2. Как плавно запустить двигатель?
  3. Регулятор оборотов коллекторного двигателя
  4. Заключение

Плавный пуск асинхронного двигателя – это всегда трудная задача, потому что для запуска индукционного мотора требуется большой ток и крутящий момент, которые могут сжечь обмотку электродвигателя. Инженеры постоянно предлагают и реализуют интересные технические решения для преодоления этой проблемы, например, использование схемы включения звезда-треугольник, автотрансформатора и т. д.

В настоящее время подобные способы применяются в различных промышленных установках для бесперебойного функционирования электродвигателей.

Зачем нужны УПП?

Из физики известен принцип работы индукционного электродвигателя, вся суть которого заключается в использовании разницы между частотами вращения магнитных полей статора и ротора. Магнитное поле ротора, пытаясь догнать магнитное поле статора, способствует возбуждению большого пускового тока. Мотор работает на полной скорости, при этом значение крутящего момента вслед за током тоже увеличивается. В результате обмотка агрегата может быть повреждена из-за перегрева.

Таким образом, необходимой становится установка мягкого стартера. УПП для трехфазных асинхронных моторов позволяют защитить агрегаты от первоначального высокого тока и крутящего момента, возникающих вследствие эффекта скольжения при работе индукционного мотора.

Преимущественные особенности применения схемы с устройством плавного пуска (УПП):

  1. снижение стартового тока;
  2. уменьшение затрат на электроэнергию;
  3. повышение эффективности;
  4. сравнительно низкая стоимость;
  5. достижение максимальной скорости без ущерба для агрегата.

Как плавно запустить двигатель?

Существует пять основных методов плавного пуска.

  • Высокий крутящий момент может быть создан путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора, как показано на рисунке.

  • С помощью включения в схему автоматического трансформатора можно поддерживать пусковой ток и крутящий момент за счет уменьшения начального напряжения. Смотрите рисунок ниже.

  • Прямой запуск – это самый простой и дешевый способ, потому что асинхронный двигатель подключен напрямую к источнику питания.
  • Соединения по специальной конфигурации обмоток – способ применим для двигателей, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.

  • Использование УПП – это наиболее передовой способ из всех перечисленных методов. Здесь полупроводниковые приборы, такие как тиристоры или тринисторы, регулирующие скорость асинхронного двигателя, успешно заменяют механические компоненты.

Регулятор оборотов коллекторного двигателя

Большинство схем бытовых аппаратов и электрических инструментов создано на базе коллекторного электродвигателя 220 В. Такая востребованность объясняется универсальностью. Для агрегатов возможно питание от постоянного либо переменного напряжения. Достоинство схемы обусловлены обеспечением эффективного пускового момента.

Чтобы достичь более плавного пуска и обладать возможностью настройки частоты вращения, применяются регуляторы оборотов.

Пуск электродвигателя своими руками можно сделать, к примеру, таким образом.

Заключение

УПП разработаны и созданы, чтобы ограничить увеличение пусковых технических показателей двигателя. В противном случае нежелательные явления могут привести к повреждению агрегата, сжиганию обмоток или перегреву рабочих цепей. Для длительной же службы, важно чтобы трехфазный мотор работал без скачков напряжения, в режиме плавного пуска.

Как только индукционный мотор наберёт нужные обороты, посылается сигнал к размыканию реле цепи. Агрегат становится готов к работе на полной скорости без перегрева и сбоев системы. Представленные способы могут быть полезными в решении промышленных и бытовых задач.

Читайте также:
Обшивка домов гипсокартоном

Устройство и схема плавного пуска асинхронного электродвигателя


Электрические двигатели получили широкое применение в любых сферах деятельности человека. Однако при запуске электродвигателя происходит семикратное потребление тока, вызывающее не только перегрузку сети питания, но и нагрев обмоток статора, а также выход из строя механических частей. Для устранения этого нежелательного эффекта радиолюбители советуют применять устройства плавного пуска электродвигателя.

Необходимость плавного запуска

Для того чтобы обеспечить необходимую пусковую мощность, следует увеличить номинальную мощность питающей сети. По этой причине оборудование может значительно подорожать. Причем очевиден и перерасход электроэнергии.

Одним из недостатков асинхронного электродвигателя является большой ток пуска. Он превышает номинальный в 5 — 10 раз. Ток с большими бросками может также возникнуть при торможении двигателя или при его реверсе. Это ведет к нагреву обмоток статора, а также слишком больших электродинамических усилий в частях статора и ротора.

Если вследствие возникшей аварийной ситуации двигатель перегрелся и вышел из строя всегда рассматривается возможность его ремонта. Но после перегрева параметры трансформаторной стали изменяются. Отремонтированный электродвигатель обладает номинальной мощностью на 30% меньшей, чем у него была ранее.

Для того чтобы ток ограничить используют пусковые реакторы, автотрансформаторы, резисторы и устройства плавного пуска двигателей — софт-стартеры.

Принцип действия

Во время пуска электродвигателя коллекторного типа происходит значительное кратковременное увеличение тока потребления, которое и служит причиной преждевременного выхода из строя электроинструмента и сдачей его в ремонт. Происходит износ электрических частей (превышение тока в 7 раз) и механических (резкий запуск). Для организации «мягкого» пуска следует применять устройства плавного пуска (далее УПП). Эти устройства должны соответствовать основным требованиям:

  1. Плавное увеличение нагрузки.
  2. Возможность запуска двигателя через определенные интервалы времени.
  3. Обеспечение защиты от линейных скачков U, пропадания фазы (для 3-фазного электродвигателя) и различных помех электрической составляющей.
  4. Значительно повышение срока эксплуатации.

Наиболее широкое распространение получили симисторные УПП, принципом действия которых является плавное регулирование U при помощи регулировки угла открытия перехода симистора. Симистор нужно подключить напрямую к обмоткам двигателя и это позволяет уменьшить пусковой ток от 2 до 5 раз (зависит от симистора и схемы управления). К основным недостаткам симисторных УПП являются следующие:

  1. Сложные схемы.
  2. Перегрев обмоток при длительном запуске.
  3. Проблемы с запуском двигателя (приводит к значительному нагреву статорных обмоток).

Схемы усложняются при использовании мощных двигателей, однако, при небольших нагрузках и холостом ходе возможно использование простых схем.

УПП с регуляторами без обратной связи (по 1 или 3 фазам) получили широкое распространение. В моделях этого типа появляется возможность предварительного выставления времени пуска и величины U перед пуском двигателя. Однако, в этом случае невозможно регулировать величину вращающего момента при нагрузке. С этой моделью применяется специальное устройство для снижения пускового тока, защиты от пропадания и перекоса фаз, а также от перегрузок. Заводские модели имеют функцию слежения за состоянием электромотора.

Простейшие схемы однофазного регулирования исполняются на одном симисторе и используются для инструмента с мощностью до 12 кВт. Существуют более сложные схемы, позволяющие производить регулировку параметров питания двигателя мощностью до 260 кВт. При выборе УПП заводского производства необходимо учесть такие параметры: мощность, возможные режимы работы, равенство допустимы токов и количество запусков в определенный промежуток времени.

Прямой запуск

В электросхеме прямого пуска машина непосредственно подключена к сетевому напряжению питания.

На схеме выше показана характеристика пускового тока при прямом старте. При таком подключении повышение температуры в обмотках машины минимальное.

Подключение осуществляется с помощью контактора (пускателя). В схеме применяется реле перегрузки для защиты электродвигателя. Однако такой метод применим, когда нет ограничений по току.

Во время старта машины пусковой момент ограничивают, чтобы сгладить резкий рывок, вследствие которого могут выйти из строя механические части привода и подсоединенные механизмы.

По этой причине производители крупных электродвигателей запрещают их прямой пуск.

Как подключить, установка

Для пользователей болгарок, не имеющих навыков электромонтажных работ можно приобрести отдельно продающийся блок плавного пуска. Необходимо будет лишь правильно его установить. Существую два варианта размещения пускового устройства — внутри корпуса болгарки и, в случае невозможности, снаружи.

В следующем видео автор один из приобретенных блоков с помощью небольшой доработки корпуса болгарки разместил внутри его. Два провода блока пуска подсоединяются по следующей схеме: один провод к контакту выключателя, другой к обмотке статора электропривода.

В другом видео автору также удалось поместить приобретенный блок внутри болгарки. Однако схему подключения он выбрал другую — в разрыв сети. При этом не важно учитывать куда подсоединять «ноль», а куда «фазу».

Подключение «звезда-треугольник»

Одним из основных способов запуска машины является электросхема «звезда-треугольник». Такой старт возможен, для двигателей, у которых все начала и концы обмоток выведены.

Управление стартом по этой схеме состоит из трех контакторов, реле перегрузки и реле времени, управляющим контакторами.

Первоначально коммутация с сетью происходит по схеме «звезда». Контакторы К1 и К3 замкнуты. Затем, через определенное время, обмотки переключаются автоматически на схему «треугольник». Контакты К3 размыкаются, а контакты К2, наоборот, замыкаются. Реле времени в электросхеме служит для управления их переключением. На нем выставляется время разгона двигателя. При этом пусковые токи существенно снижаются.

Такой способ эффективен, но применяется он не всегда.

Создание своими руками

Для бюджетных моделей угловой шлифовальной машинки и другого инструмента необходимо собрать свое УПП. Сделать это несложно, ведь благодаря интернету, можно найти огромное количество схем. Наиболее простая и, в то же время, эффективная — универсальная схема УПП на симисторе и микросхеме.

При включении болгарки или другого инструмента происходит повреждение обмоток и редуктора инструмента, связанного с резким запуском. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предложили простой плавный пуск для электроинструмента своими руками (схема 1), собранную в отдельном блоке (в корпусе очень мало места).

Читайте также:
Особенности производства и эксплуатации сварных балок

Схема 1 – Схема плавного пуска электроинструмента.

УПП своими руками реализуется на основе КР118ПМ1 (фазовое регулирование) и силовой части на симисторах. Основной изюминкой устройства является его универсальность, ведь его можно подключить к любому электроинструменту. Оно не только легко монтируется, но и не требует предварительной настройки. В основном подключение системы к инструменту не является сложным и устанавливается в разрыв кабеля питания.

Особенности работы модуля УПП

При включении болгарки на КР118ПМ1 подается напряжение и на управляющем конденсаторе (С2) происходит плавный рост напряжения по мере роста заряда. Тиристоры, находящиеся в микросхеме, открываются постепенно с определенной задержкой. Симистор открывается с паузой, равной задержке тиристоров. Для каждого последующего периода напряжения происходит постепенное уменьшение задержки и инструмент плавно запускается.

Зависит время набора оборотов от емкости С2 (при 47 мк время запуска равно 2 секунды). Эта задержка является оптимальной, хотя ее можно менять путем увеличения емкости С2. После выключения углошлифовальной машинки (УШМ) происходит разряд конденсатора С2 благодаря резистору R1 (время разрядки примерно равно 3 секунды при 68к).

Эту схему для регулировки оборотов электродвигателя можно модернизировать путем замены R1 на переменный резистор. При изменении величины сопротивления переменного резистора меняется мощность электромотора. Резистор R2 выполняет функцию контроля величины силы тока, который протекает через вход симистора VS1 (желательно предусмотреть охлаждение вентилятором), являющийся управляющим. Конденсаторы С1 и С3 служат для защиты и управлением микросхемы.

Симистор подбирается со следующими характеристиками: напряжение прямое максимальное до 400–500 В и минимальный ток пропускания через переходы должен быть не менее 25 А. При изготовлении УПП по этой схеме запас по мощности может колебаться от 2 кВт до 5 кВт.

Таким образом, для увеличения срока службы инструментов и двигателей, необходимо производить их плавный запуск. Это связано с конструктивной особенностью электромоторов асинхронного и коллекторного типов. При запуске происходит стремительное потребление тока, из-за которого происходит износ электрической и механической частей. Использование УПП позволяет обезопасить электроинструмент, благодаря соблюдению правил техники безопасности. При модернизации инструмента возможна покупка уже готовых моделей, а также сборка простого и надежного универсального устройства, которое не только отличается, но и даже превосходит некоторые заводские УПП.

Старт через автотрансформатор

Этот способ применяется с использованием в электросхеме автотрансформатора, который соединен с машиной последовательно. Он служит для того, чтобы запуск произошел при пониженном на 50 — 80% от номинального напряжении. Вследствие этого пусковой ток и вращающий пусковой момент уменьшатся. Временной интервал переключения от пониженного напряжения к полному корректируется.

Однако здесь есть и недостаток. В процессе работы машина переключается на сетевое напряжение, что приводит к резкому скачку тока.

Особенности и срок службы

В ручных электроинструментах, таких как: болгарка(ушм), циркулярная пила, шуруповерт, дрель – используют коллекторные двигатели с последовательным возбуждением.
Они могут работать на постоянном и на переменном токе.

Для их запитки в большинстве случаев используется обычная электросеть 230 В 50 Гц. Раньше для профессионального инструмента использовалась сеть 380 В. Теперь, с ростом мощности потребителей в однофазных сетях (офисы и жилой сектор), появились и профессиональные электроинструменты на 220 В.

Коллекторные двигатели имеют большой крутящий и пусковой моменты, компактны, легко изготавливаются на повышенное напряжение. Крутящий момент здесь является решающим. При невысокой массе машины он как раз подходит для ручного электроинструмента. Но у таких электромоторов имеются недостатки и слабые места. Одно из таких слабых мест – щеточный узел.

Щетки из прессованного графита с наполнителями трутся о медные пластины коллектора и подвергаются механическому износу и электроэрозии. Это приводит к увеличению искрения и повышает пожарную и взрывоопасность электроинструмента. Попадание минеральной пыли внутрь ускоряет износ. Хотя вентиляторы, предусмотренные конструкцией, выдувают воздух наружу, пыль и цемент могут легко попадать внутрь. Во время простоя, если инструмент неудачно положили, пыль легко попадает внутрь. На практике это постоянное явление.


Щетки электродвигателя из прессованного графита

Еще один недостаток электроинструмента – частые поломки редуктора. Это происходит как раз из-за большого пускового момента. Достоинство оборачивается недостатком. С поломкой редуктора приходится менять инструмент, ремонту они, обычно, не подлежат. К сожалению, промышленность, в стремлении снизить себестоимость продукции делает это за счет качества. Хочешь пользоваться хорошим электроинструментом – плати немалые деньги.

Устройства плавного пуска

В условиях плавного старта асинхронной машины с использованием в электросхеме силового блока тиристоров подается ток несинусоидальной формы. Ускорение и торможение происходят за короткий промежуток времени. Многие собирают устройство плавного пуска своими руками. Это намного снижает его цену.

В этой схеме тиристоры подключены в цепи параллельно по встречному принципу. К общему электроду поступает управляющее напряжение. Такое устройство принято называть симистором. В случае трехфазной системы он присутствует в каждом проводе.

Для того чтобы отвести тепло, выделяемое при нагревании полупроводников, применяются радиаторы. Габариты, вес и цена устройств при этом возрастает.

Существует и другой вариант для решения проблемы нагрева. В схему подключают шунтирующий контакт. После старта контакты замыкаются. В этом случае возникает параллельная цепь, сопротивление которой меньше сопротивления полупроводников. А ток, как известно, выбирает путь наименьшего сопротивления. Пока происходит этот процесс, симисторы остывают. Пример такого подключения приведен ниже на рисунке.

Устройства для болгарок на 800 Вт

Болгарки на 800 Вт работают с пускателями низкой частоты. Симисторы довольно часто применяются на 15 А. Если говорить про схему моделей, то стоит отметить, что у них используются расширительные транзисторы, у которых пропускная способность тока стартует от 45 мк. Конденсаторы используются с фильтрами и без них, а емкость у элементов равняется не более 3 пФ. Также стоит отметить, что пускатели отличаются по чувствительности.

Если рассматривать профессиональные болгарки, то для них подходят модификации на 400 мВ. При этом проводимость тока может быть низкой. Также существуют устройства с переменными транзисторами. Они быстро прогреваются, но не способны поддерживать большие обороты болгарки, а проводимость тока у них составляет около 4 мк. Если говорить про другие параметры, то номинальное напряжение стартует от 230 В. Минимальная частота у моделей с широкополосными симисторами составляет 55 Гц.

Читайте также:
Промежуточный раствор для стен из керамзитоблока

Типы устройств плавного старта

Их можно разделить на четыре категории.

  • Регулирующие пусковой момент. Принцип действия их таков, что они осуществляют контроль одной фазы. Но при контроле плавного старта не снижают пусковые токи. Поэтому спектр применения их ограничен.
  • Регулирующие напряжение с отсутствием сигнала обратной связи. Работают они по заданной программе и являются одними из самых распространенных в использовании.
  • Регулирующие напряжение с сигналом обратной связи. Их принцип действия — способность менять напряжение и регулировать величину тока в заданном диапазоне.
  • Регулирующие ток с наличием сигнала обратной связи. Являются самыми современными из всех устройств подобного типа. Обеспечивают наибольшую точность управления.

Как сделать плавный пуск для электроинструмента своими руками, причины использования и электросхемы модулей

Для чего он нужен

Если инструмент не оснащен регулятором оборотов, значит он ему не нужен. Угловая шлифмашина, к примеру, всегда используется при полных оборотах, иначе она становится опасной. Для чего такому электроинструменту плавный пуск? Причин немало, ведь резкий старт двигателя той же шлифмашины или электрофуганка вызывает:

  • выгорание щеток и ламелей ротора;
  • токовый удар в электросети;
  • попытка инструмента вырваться из рук, что небезопасно;
  • сильный пусковой удар шестеренок редуктора друг о друга, вызывающий их быстрый износ.

При плавном же пуске ни токового, ни механического удара не произойдет. Двигатель электроинструмента плавно запустится и выйдет на максимальные обороты.

Недостатки электроинструмента и срок службы

Общеизвестно, что далеко не всякий инструмент снабжен подобными схемами плавного пуска. В основном они идут в дорогих моделях известных брендов Bosch, Hilti, DeWalt. Причем как в сетевой линейке, так и в аккумуляторной.

Электроинструмент без такого устройства имеет кучу недостатков:

  • искрение якоря на коллекторе с выгоранием ламелей якоря
  • выгорание щеток и более быстрое их стачивание

    чаще выходят из строя обмотки ротора и статора

  • токовый бросок в общую электросеть

    удары шестерней друг о друга и более быстрое их срабатывание

  • опасный рывок при запуске, вырывающий инструмент из рук и повышающий травмоопасность

При работе с торцевой пилой имеющей ПП, диск не будет сбиваться с подготовленной точки реза. Что немаловажно для непрофессиональных столяров.

Если у вас на даче или в доме на начальном этапе строительства еще нет электроэнергии и вы пользуетесь генератором, то рано или поздно поймете, что без БПП (блока плавного пуска) с резкими начальными токами, генератор долго не протянет. Поэтому такая штука способна сберечь не только инструмент, но и аварийные источники питания.

Можно конечно самостоятельно встроить БПП во внутрь той же болгарки или торцовки, однако разбирать технику и ковыряться во внутренностях охота далеко не каждому.

Плюс ко всему прочему, вскрытие нового корпуса влечет за собой потерю гарантии. Поэтому лучшее применение для блока KRRQD12A — это внешнее подключение.

Только имейте в виду, подходит он для коллекторных двигателей. Для асинхронных нужен частотник с другими принципами регулирования.

Данная коробочка рассчитана на ток 12 Ампер.

Есть и более мощная модель на 20А.

Что характерно, габариты у них одинаковые, а разница в цене пару десятков рублей.

Казалось бы лучше взять ее, но для стандартной розетки в 16А более выгоден первый вариант. Не будет желания подключать более мощную нагрузку и тем самым подпалить все контакты.

Мастера самоделкины конечно собирают подобные схемки и своими руками, на основе тиристоров ВТА 12-600 или других, конденсаторов, динистора и парочки мелких резисторов. Примеров схем в интернете можно найти множество.

Но рядовому пользователю инструмента, гораздо проще все это купить в уже готовом компактном корпусе. Заказать подобный блок можно по ссылке отсюда.

Общие сведения

Статор электродвигателя представляет собой катушку индуктивности, следовательно, существуют сопротивления с активной и реактивной составляющей.

При протекании электрического тока через радиоэлементы, имеющие сопротивление с активной составляющей, происходят потери, связанные с преобразованием части мощности в тепловой вид энергии. Например, резистор и обмотки статора электродвигателя обладают сопротивлением с активной составляющей. Вычислить активное сопротивление не составляет труда, так как происходит совпадение фаз тока (I) и напряжения (U). Используя закон Ома для участка цепи, можно рассчитать активное сопротивление: R = U/I. Оно зависит от материала, площади поперечного сечения, длины и его температуры.

Если ток проходит через реактивный тип элементов (с емкостными и индуктивными характеристиками), то, в этом случае, появляется реактивное R. Катушка индуктивности, не имеющая практически активного сопротивления (при расчетах не учитывается R ее обмоток). Этот вид R создается благодаря Электродвижущей силе (ЭДС) самоиндукции, которая прямо пропорционально зависит от индуктивности и частоты I, проходящего через ее витки: Xl = wL, где w — угловая частота переменного тока (w = 2*Пи*f, причем f — частота тока сети) и L — индуктивность (L = n * n / Rm, n — число витков и Rm — магнитное сопротивление).

При включении электродвигателя пусковой ток в 7 раз больше номинального (ток, потребляемый при работе инструмента) и происходит нагрев обмоток статора. Если статорная катушка является старой, то может произойти межвитковое КЗ, которое повлечет выход электроинструмента из строя. Для этого нужно применить устройство плавного пуска электроинструмента.

Одним из методов снижения пускового тока (Iп) является переключение обмоток. Для его осуществления необходимы 2 типа реле (времени и нагрузки) и наличие трех контакторов.

Пуск электромотора с обмотками, соединенными по типу «звезда» возможен только при 2-х не одновременно замкнутых контакторах. Через определенный интервал времени, который задает реле времени, один из контакторов отключается и включается еще один, не задействованный ранее. Благодаря такому чередованию включения обмоток и происходит снижение пускового тока. Этот способ обладает существенным недостатком, так как при одновременно замыкании двух контакторов возникает ток КЗ. Однако при использовании этого способа обмотки продолжают нагреваться.

Еще одним способом снижения пускового тока является частотное регулирование запуска электродвигателя. Принципом такого подхода является частотное изменение питающего U. Основной элемент этого вида устройств плавного пуска является частотный преобразователь, состоящий из следующих элементов:

  1. Выпрямитель.
  2. Промежуточная цепь.
  3. Инвертор.
  4. Электронная схема управления.

Выпрямитель изготавливается из мощных диодов или тиристоров, выполняющий роль преобразователя U питания сети в постоянный пульсирующий ток. Промежуточная цепь сглаживает пульсирующий постоянный ток на выходе выпрямителя, которая собирается на конденсаторах большой емкости. Инвертор необходим для непосредственного преобразования сигнала на выходе промежуточной цепи в сигнал амплитуды и частоты переменной составляющей. Электронная схема управления нужна для генерации сигналов, необходимых для управления выпрямителем, инвертором.

Скачать инструкции и другие файлы по софтстартерам и двигателям

Если тема интересует более глубоко, рекомендую ознакомиться с литературой, приведенной на странице Скачать.

Устройство перемычки над проемом в кирпичной кладке

Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при самостоятельном возведении кладки.

Разновидности стальных уголков для оборудования перемычек

Строительные уголки из стали изготавливаются способом прокатки или же путем сгибания. Если конструкция предполагает повышенные нагрузки, используется катаный металлопрокат, которому свойственны:

  • высокая прочность, обусловленная утолщением в месте сгиба;
  • четкость контуров наружного угла в сравнении со скругленным уголком, изготовленным методом гибки;
  • увеличенные параметры толщины стенки, обусловленная особенностями производства.

Чтобы изготовить катаный угловой профиль, используются обычные стальные сплавы, насыщенные углеродом, чаще всего Ст3. Для производства металлических изделий, эксплуатируемых в агрессивной среде, рекомендуется применение низколегированного сырья с маркировкой 09Г2С.

С учетом ширины полок, различают неравнополочные и равнополочные изделия. При этом, именно последние получили широкое распространение в разных сферах промышленности.

Укладка готовых перемычек из газобетона

Для укрепления отверстий строители часто используют заводские решения, так как сделать перемычку над окном из газобетона из готовых армированных изделий проще. Готовые перемычки применяются для перекрытия проемов шириной до 2,5 м.
Изготавливаются перемычки из стальной арматурного каркаса и газобетона марок D500-D700 с увеличенной прочностью на сжатие. Могут изготавливаться на заказ — под конкретные параметры, установленные для строительства.

Особенности

Преимущества готовых перемычек из газобетона:

  • высокая скорость укладки;
  • отсутствие «мостиков холода»;
  • сравнительно небольшой вес.

Ключевые достоинства стального уголка

Чтобы изготовить перемычки, используются железобетонные монолитные или сборные заготовки. Однако для изготовления некоторых сооружений рекомендуется использование именно стальных изделий, в том числе, и угловой прокат.

Среди основных достоинств применения металлопродукции следует отметить:

  • простоту и скорость установки;
  • возможность продолжения кладки кирпичной или блочной стены непосредственно после монтажа перемычки;
  • высокие показатели прочности и долговечности с условием правильного подбора, исходя из эксплуатационных особенностей здания.

Как применить уголок, чтобы получилась защитная накладка

Рассмотрим три варианта применения уголка, как защитного элемента для углов стен.

Первый, это когда стены в помещении уже прошпаклеваны, выровнены и все готово для ремонта.

  • Если стены подготовлены под отделочные работы, то стоит лишь закрепить уголки обычной шпаклевкой, как было написано выше. Не слишком сильно фиксируя уголок. Он нам нужен лишь для того, чтобы сохранить ровный вид и приступить к оклейке или окраске стен.

Второй, например, когда ремонт уже сделан, но угол повредился и его необходимо укрепить. Или, если нет ремонта, и он не планируется, а углы необходимо подтянуть и т.п.

  • Здесь стоит делать точные замеры, изначально прошпаклевать стену возле угла и сам угол, а потом с помощью гипсовой штукатурки и цемента сделать уголок под маяк.

Третий вариант, когда нужно закрепить и выровнять углы арки, короба, перегородки.

  • В данном случае, достаточно обычной штукатурки, но иногда, в случаях, где это необходимо применяется сетка, чтобы укрепить углы.

Такие действия необходимы для выравнивания и крепости углов.

Для тонких изделий или малодоступных углов можно применять строительный клей.

Есть в продаже и уголки самоклеящиеся, но их используют, только для таких углов, как например арка из прочного гипсокартона, коробы в стене и т.п.

Для стыковки углов необходимо подбирать одинаковые уголки и подходящие по размеру.

Для жилых помещений прекрасно подходят пластиковые уголки, где это необходимо. А вот, к примеру, для офисных, магазинных и прочих нежилых помещений, где большая проходимость и активность, лучше использовать алюминиевые уголки.

Откосы с помощью уголка

Сделать откосы самостоятельно очень сложно, если вы не профессиональный мастер, но можно. Учитывайте то, что на откосы всегда падает внимание, и они должны быть прочными, идеально ровными, гладкими. Еще от того, как сделаны откосы, зависит будущее состояние окна. При неправильной шпаклевке окно может начать запотевать, могут появляться щели, и от окна будет дуть.

Изначально необходимо хорошенько прошпаклевать все окно, подготовить его к работе с уголками. Нужно постоянно замерять откосы и измерять их строительной линейкой на то, чтобы они не имели неровностей. То же самое касается и дверных откосов. Затем приступить к уголкам, здесь используется технология под маяк. Нужно надежно закрепить уголки, при этом очень ровно. Потому что внутренняя сторона будет без отделочных материалов. Чтобы угол был очень ровным, нужно не спеша мазок за мазком наносить смесь по 10 см и тут же выравнивать шпателем.

Совет. Приготовьте два шпателька, новых, чтобы на них не было прилипших и засохших смесей, краски и т.п. С их помощью будет легче сделать идеально ровный угол. Поровняв, тут же приложите с двух сторон два шпателя, плотно прижимая их, и подержите около 20-30 секунд. Действия на каждые 10 см не должны занимать более 1,5 минут, иначе смесь засохнет, и вы не успеете подровнять линии между мазками!

Или приобретите такой шпатель.

Доделав все до конца, подождите, когда высохнет уголок. Затем проверьте чистой рукой, слегка проведя по нему и потом линейкой. Если обнаружены небольшие неровности или шероховатости, то не стоит впадать в панику, вам лишь придется еще немного поработать. Берите затирку (наждачку) и не слишком усердствуя потихоньку, круговыми движениями, как механический прибор, сверху вниз затирайте недочеты. И так с обеих сторон, затем снова замерьте. Потом можно пройтись немного валиком, смоченным в штукатурке. В итоге, откос прокрашивается внутри специальной краской, лучше всего валиком.

Использование стального уголка как перемычки в стенах из кирпича и газобетонного блока

Стоит обратить внимание, что кирпичная кладка способна выдержать собственную массу после того, как наберет марочную прочность, при условии, что оборудован проем умеренной ширины и не предусмотрена нагрузка от перекрытия. Но в процессе застывания кладочного раствора конструкции необходимо обеспечить поддержку, которую легко соорудить с помощью стального уголка.

Чтобы усилить кирпичную стену угловым прокатом, соблюдаются такие условия:

  • опора не должна быть меньше 20 см с каждой стороны;
  • перед штукатуркой уголки следует обернуть специальной сеткой;
  • прежде чем использовать метиз, его следует полностью окрасить;
  • зазоры между стенкой и уголком заполняют кладочным раствором с маркировкой не менее М100.

Ключевые особенности использования стального уголка при обустройстве перемычек в газобетонных стенах:

  • уголок врезается непосредственно в блок (от края отступают треть ширины металлического изделия);
  • категорически не рекомендуется устанавливать перемычку изнутри или снаружи стен;
  • блоки фиксируются на перемычке клеем (также заполняются вертикальные швы);
  • наружная сторона уголка оштукатуривается и утепляется после установки двери или окна.

Если неправильно установить перемычку и не утеплить конструкцию с наружной части, на откосах внутри помещения может скапливаться влага.

Чтобы оборудовать проем шириной менее 1,2 м, хватит уголка с шириной полок 50 мм. Прокат с полками 75 мм лучше подойдет для проемов с параметрами в диапазоне от 1,2 до 2 м. Если ширина превышает 2 м, следует обратиться за профессиональной помощью или рассчитать параметры подходящего варианта при помощи специальных программ-калькуляторов.

Железобетон как наиболее популярный материал для перемычек

Железобетонные детали совмещаются друг с другом для создания надежной перемычки.

Однако для ее изготовления следует знать, что существуют различные размеры железобетонных перемычек, отличающихся по названию:

  • ПБ – изделие в форме бруса шириной обычно не более 250 мм, а длина колеблется от маркировки продукции и может составлять от 1 до почти 6 м;

ПП – изделие представляет собой плиточную поверхность, и его ширина уже превышает 250 мм; оно изготавливается путем скрепления нескольких брусьев;

  • ПГ – продукция данной маркировки выпускается в виде балок, имеющих в составе своей конструкции особый желобок, именуемый четверть; ПГ применяют для обустройства надежных примыканий у плит, используемых для перекрытия;
  • ПФ – вариант железобетонного изделия, используемый на фасадной части здания, и «прикрывает» собой ПГ и его выемки.
  • Некоторые предпочитают изготавливать ж/б самостоятельно, соорудив опалубку, вставив арматурные детали и залив все это бетонной смесью. Однако для создания опоры над оконными проемами рекомендуется использовать перемычки заводского изготовления. На некоторых заводах есть возможность заказа индивидуальных форм под оконный проем.

    Что касается минимального опирания перемычек, то оно составляет не менее 250 мм на стену из кирпича, а для обустройства на перегородках – не менее 200 мм.

    Что такое перемычки над окнами, и зачем они нужны?

    Если подойти к какому-нибудь строящемуся дому и взглянуть на прямоугольные проемы для дверей или окон, то можно заметить, что верхнюю его часть составляет особая кладка или протянутая поперек балка. Именно на эту нехитрую конструкцию приходится нагрузка от строительных элементов, идущих выше над ней. Вне зависимости от размера перемычек, они нужны для:

    • придания надежности стеновой конструкции – несущая поверхность становится опорой всего здания, и нельзя допустить, чтобы она обрушилась;
    • создания определенной формы оконной выемки – перемычки могут представлять собой классическую горизонтальную балку, а могут быть выполнены в виде игривой арки;
    • основы под потолок и продолжения обустройства стен.

    Расчет площади проема происходит задолго до начала строительных работ. Поменять его габариты или форму в процессе возведения здания хотя и возможно, однако может потребовать значительных изменений в проекте, чтобы равномерно распределить весовую нагрузку строения.

    Перемычка с вертикальными стойками

    В таком усилении перемычки передают часть нагрузки на стальные стойки, которые опираются на основание проема. Укрепление таким методом проводят, когда ширина проема более 1,5 м. Стойки делают из уголков, которые приваривают к перемычке и между собой стальными полосами. Сами полосы крепят через отверстия в металле и кирпичах анкерами.
    Усиление проемов стойками делают и в другом варианте. Стойки в этом способе изготавливают из 4-х швеллеров, установленных попарно вдоль вертикалей проема. Пары также связывают между собой стальными листами, а пустоты под ними заполняют раствором. При разметке под окно или дверь, учитывают габариты стальных опор.

    О применении перфорированного уголка

    Если вы решили самостоятельно выровнять и отделать стены, но до этого никогда не занимались ремонтными работами, то перфорированный оцинкованный штукатурный уголок вам просто необходим. Каждый мастер знает, что это небольшая тонкость в работе, приносит, большой результат!

    Итак, используется уголок в таких областях:

    • для перегородок и стен, которые необходимо оштукатурить и выровнять;
    • для углов (наружные, внутренние), которые нужно сделать крепче;
    • для арок, коробов, чтобы они были прочными и ровными (не обсыпались).

    Усиление проема в монолитной и панельной стене.

    Существует несколько способов усиления таких проемов:

    Усиление проема в несущей стене панельных и монолитных зданий.

    Однако наиболее распространенный способ- это усиление дверного проема уголком в виде рамы:

    Укрепление проемов металлической рамой из уголков.

    Проём в несущей стене с усилением в данном случае выполняют в следующей последовательности. Перед устройством проема в распор с перекрытием ставят временные деревянные стойки или используют для этих целей стойки опалубки. Выпиливают штробы под стойки рамы и перемычку. Ставят уголки стойки в проектное положение, а у уголка перемычки срезают часть полки, устанавливают и приваривают к стойкам. Далее вырезают часть стены под опорные уголки, устанавливают их и приваривают. После чего выполняют небольшими частями резку всего проема, обваривают раму пластинами, анкерят и штукатурят по сетке. После завершения всех работ конструкция усиления проема никак не видна и не портит презентабельность ремонта.

    Цены перемычек

    Стоимость газобетонных, армированных перемычек зависит от их размера и производителя. Изготавливаются они заводами, специализирующимися на производстве газоблока.

    В качестве примера, приведём прайс одного из ведущих российских производителей, представленных на рынках Москвы и Московской области:

    Длина х ширина, мм. Оптовая цена, руб./1 шт. Розница с завода, руб./1 шт.
    1 200 х 100 435 465
    1 500 х 100 541 571
    1 200 х 150 648 694
    2 000 х 100 710 765
    1 500 х 100 801 856
    1 200 х 200 854 915
    2 000 х 150 1 066 1 145
    1 500 х 200 1 069 1 148
    2 500 х 150 1 432 1 498
    2 000 х 200 1 425 1 501
    3 000 х 150 1 602 1 720
    1 500 х 300 1 602 1 720
    3 000 х 200 2 135 2 298
    2 000 х 300 2 125 2 289
    2 500 х 300 2 658 2 852
    3 000 х 300 3 189 3 422

    Армированные балки — это неотъемлемый элемент в технологии строительства из ячеистого бетона. Предназначены для распределений нагрузки от расположенных выше рядов, армпоясов и других элементов, давящих на основание. Отсутствие трещин в стенах гарантируется только при соблюдении технологических особенностей и строительных норм при их монтаже.

    Как заложить окно кирпичом

    Не всегда жильцы нуждаются в обильном количестве оконных проемов. Иногда требуется закладка лишнего окна. Разберем ситуацию, где стены выложены из кирпича.

    Технологический процесс закладки:

    • Замешайте раствор. Подготовьте тару нужного объема. Насыпьте сухую смесь цемента и песка. Замес проводится в пропорции 1 к 3. Тщательно перемешайте компоненты, добавьте воду. Получаем густой раствор.
    • Очистите поверхность от грязи. Сбейте крупные выступающие части.
    • Проем обрабатывается грунтовкой.
    • Внешняя часть закладывается кирпичом на ребро (для экономии материала).


    Закладка

    • Изнутри закладка проводится блоками. Такой монтаж быстрее, экономнее.
    • Между кирпичной кладкой и блоками установите пенополистирольный утеплитель.
    • Изнутри помещения проведите оштукатуривание стен.
    • Выберите тип отделки, задекорируйте стены внутри помещения.

    Закладка оконного проема не требует знаний. Справится даже неподготовленный строитель. Требование — соблюдение правил. Несоблюдение одного из них может снизить качество выполненных работ.

    Перемычка из уголка для облицовочного кирпича

    Перемычка из уголка для облицовочного кирпича

    Использование металлического уголка для перемычек

    Стальной уголок – вид фасонного проката, используемый при строительстве домов из кирпича и блоков для изготовления перемычек. Эти металлоизделия обеспечивают прочность строительной конструкции над дверными и оконными проемами, помогают перераспределить усилие от перекрытия и избежать образования трещин в кладке над окном или дверью.

    Виды стального уголка, используемого для изготовления металлических перемычек

    Стальной уголок, используемый в строительстве, изготавливают двумя способами – прокаткой и гибкой. В конструкциях, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, обычно используют катаный уголок, поскольку для него характерны:

    • повышенная прочность, благодаря утолщению на внутренней стороне угла;
    • четкие контуры наружного угла, в то время как металлопродукция, полученная гибкой, имеет слегка скругленный наружный угол;
    • большая толщина стенки: гнутая продукция обычно изготавливается тонкостенной, поскольку процесс гибки осуществляется без нагрева, и для работы с толстым прокатом требуется очень мощное дорогостоящее оборудование.

    Для изготовления катаного углового профиля рядового назначения используют углеродистые стали обыкновенного качества, наиболее часто используется Ст3. Для металлоизделий, запланированных для применения в условиях повышенных нагрузок и/или в регионах с холодным климатом, применяют низколегированные стали, чаще всего 09Г2С.

    По ширине полок различают равнополочный и неравнополочный уголок. Массовое распространение имеет продукция с равной шириной полок.

    Преимущества применения стального уголка

    Для изготовления перемычек применяются железобетонные монолитные и сборные перемычки – плитные, брусковые, балочные, сборные изделия из ячеистых бетонов. Однако для некоторых строительных конструкций подходят только перемычки из стального проката, в том числе – уголка.

    Преимущества использования уголка:

    • оперативный монтаж;
    • возможность укладывать на металлические перемычки кирпичи и блоки сразу же после монтажа проката;
    • прочность и надежность металлических изделий при условии правильного выбора сортамента, зависящего от типа кладки и запланированной нагрузки.

    Применение стального уголка для перемычек над проемами в зданиях из газобетона или кирпичной кладки

    Кирпичная кладка неплохо выдерживает собственный вес после набора марочной прочности кладочным цементно-песчаным раствором в тех случаях, когда проем имеет умеренную ширину и не несет нагрузку от перекрытия. Однако на период затвердевания раствора кирпичной кладке необходима поддержка, которую можно организовать с использованием стального углового проката.

    При использовании уголка для усиления кирпичной стены над проемом соблюдают следующие условия:

    • опора на кладку должна составлять не менее 200 мм с каждой стороны;
    • если стены будут оштукатуриваться, то стальные уголки оборачивают штукатурной сеткой;
    • прокат перед использованием окрашивают с внутренней и наружной сторон;
    • зазоры между кирпичной кладкой и прокатом заполняют цементно-песчаным раствором марки не ниже М100.

    Особенности применения углового проката для монтажа над проемами в стенах, выполненных из газобетона:

    • Уголок врезают в тело блока, отступив от его края примерно на треть ширины. Запрещается размещать прокат с внутренней или наружной стороны стены.
    • Над перемычкой блоки укладывают на клей с заполнением вертикальных швов клеевой смесью. После затвердевания клея образуется конструкция, по прочности не уступающая газобетонному блоку.
    • После монтажа окон уголок с наружной стороны утепляют и оштукатуривают.

    Внимание! При неправильном монтаже и отсутствии утепления наружной части на откосах внутри помещения может образовываться конденсат.

    Для проема шириной до 1,2 м достаточно изделий с шириной полки 50 мм, 1,2-2,0 м – с шириной полки 75 мм. При решении вопроса, какой уголок необходимо использовать для перемычек проемов шириной более 2 м, производят расчеты по прочности и прогибу.

    Расчет уголка для перемычек с помощью онлайн-калькулятора

    Онлайн-калькулятор удобен для индивидуальных застройщиков, выбирающих сечение углового проката, в зависимости от размера проема и запланированной нагрузки.

    В расчетах учитывают массу самой перемычки (для стальных изделий это не очень актуально), массу стены над проемом, распределение массы стены, нагрузки от балок и плит перекрытия.

    Металлические уголки в качестве оконных перемычек

    ИмхоДом › Форумы › теплая керамика ККЗ › Металлические уголки в качестве оконных перемычек

    • В этой теме 20 ответов, 13 участников, последнее обновление 1 месяц, 1 неделя ⚑ сделано Александррр .

    Одним из вариантов устройства оконных перемычек являеться металлический уголок.

    Здесь я наткнулся на статью о расчете уголков, не требующая знаний сопромата в объеме институтской программы:

    Устройство металлической перемычки

    Если нет возможности купить сборные перемычки, можно сделать металлические.

    Кирпичная кладка после набора прочности раствором сама по себе отлично несет собственный вес (при умеренной ширине окна, конечно, и отсутствии нагрузки от перекрытия). Но на период строительства, пока раствор не набрал прочности, кирпичная кладка над проемом нуждается в поддержке. Также кладка нуждается и в дальнейшей поддержке в период эксплуатации, если проем в стене широкий или есть значительная нагрузка (от перекрытия или высокой стены над проемом).

    Какие бывают перемычки?

    Ну, во-первых, сборные. Их большим достоинством является высокая скорость монтажа, надежность и простота подбора (по альбомам типовых серий). Недостаток — нет завода — нет и перемычек.

    Во-вторых, монолитные железобетонные. Такую перемычку нужно рассчитать, подобрать высоту и армирование, да и в изготовлении она сложнее — нужна опалубка, нужно эту опалубку подпереть, связать арматуру и качественно забетонировать. Плюсом является то, что все можно выполнить в условиях строительной площадки, нет зависимости от завода-изготовителя.

    И в-третьих, перемычки из металлических прокатных профилей (уголков, швеллеров или двутавров).

    Для подбора металлических элементов в качестве перемычек необходимо выполнить расчет и определить, достаточно ли прочности у подобранных элементов, а также, не будет ли прогиб перемычки больше допустимого.

    где Мр — расчетный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки, а также от коэффициента надежности по нагрузке,

    W — момент сопротивления металлического элемента (для перемычек, составленных из двух уголков или двух швеллеров момент сопротивления составного элемента равен сумме моментов сопротивления каждого из элементов), берется из справочников (например, страницы 408-412 из книги Васильев А.А. «Металлические_конструкции» ) ;

    R — расчетное сопротивление стали.

    1/200 = Мн*L/(10EI) (2),

    где Мн — нормативный момент, который зависит от длины перемычки и нагрузки,

    L — расчетная длина перемычки, равная ширине в чистоте плюс 1/3 длины опирания каждой стороны перемычки;

    Е — модуль упругости стали;

    I — момент инерции перемычки;

    1/200 — максимально допустимый прогиб.

    Обычно, если нужно подобрать металлический элемент, условия (1) и (2) преобразовывают следующим образом:

    » W = Mp/(1,12*R) — минимально допустимый момент сопротивления перемычки;

    I = 200Мн*L/(10Е) — минимально допустимый момент инерции.

    Рассмотрим на примерах подбор перемычке для дверных и оконных проемов.

    Исходные данные. Дверной проем в стене толщиной 250 мм, без опирания перекрытия. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 1000 мм. Подобрать металлическую перемычку.

    Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

    q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

    Определим момент по формуле

    М = qL2/8, где L — расчетная длина перемычки.

    Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

    L = 1000 + 2*200/3 = 1130 мм = 113 см.

    Мн = 0,41*1,132/8 = 0,065 т*м = 65 кН*см;

    Мр = 1,1*65 = 73 кН*см.

    Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

    W = Mp/(1,12*R) = 65/(1,12*21) = 2,76 см3.

    Необходимый момент инерции:

    I = 200Мн*L/(10Е) = 200*73*113/(10*21000) = 7,85 см4.

    Принимаем перемычку, состоящую из двух уголков 50х50х5 (W = 7,88 см3 > 0,5*2,76 см3, I = 11,2 см4 > 0,5*7,85 см4.

    Исходные данные. Оконный проем в стене толщиной 380 мм. Высота кладки над перемычкой 900 мм. Ширина проема 2000 мм. На стену опираются сборные железобетонные плиты длиной 3600 мм (вес плиты 300 кг/м2), толщина конструкции пола 100 мм (удельный вес 1800 кг/м3), временная нагрузка на перекрытие 200 кг/м2. Подобрать металлическую перемычку.

    Определим нагрузку от кладки (удельный вес кирпича 1,8 т/м3) на 1 погонный метр перемычки:

    q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 т/м.

    Определим нагрузку от плит перекрытия и пола на 1 погонный метр перемычки:

    q = (0,3 + 0,1*1,*1*3,6/2 = 0,9 т/м.

    Определим временную нагрузку на 1 погонный метр перемычки:

    q = 0,2*1*3,6/2 = 0,36 т/м.

    Определим момент по формуле М = qL2/8, где L — расчетная длина перемычки.

    Глубина опирания перемычки 200 мм, тогда

    L = 2000 + 2*200/3 = 2130 мм = 213 см.

    Мн = (0,41 + 0,9 + 0,36)*2,132/8 = 0,95 т*м = 950 кН*см;

    Мр = (0,41*1,1 + 0,9*1,1 + 0,36*1,2)*2,132/8 = 1,06 т*м = 1060 кН*см.

    Необходимый момент сопротивления из условия прочности:

    W = Mp/(1,12*R) = 1060/(1,12*21) = 45 см3.

    Необходимый момент инерции:

    I = 200Мн*L/(10Е) = 200*950*213/(10*21000) = 193 см4.

    Принимаем перемычку, состоящую из двух швеллеров №10 (W = 34,8 см3 > 0,5*45 см3, I = 174 см4 > 0,5*193 см4).

    Значение W и I для уголков можно взять из ГОСТ 8509-93

    Во втором примере нагрузка от кладки подсчитана неправильно, стена толщиной 38см, а считали для 25.

    Можно ли убрать металлические уголки после того, как стена «схватится»? Мне строитель советует убрать, что б не было лишних мостиков холода….. вот думаю

    Стальной уголок в качестве «спрятанной» перемычки

    Вопрос задал: Grigorash

    В связи с использованием облицовочного кирпича естественно встал вопрос о перекрытии оконных и дверных проемов так, чтобы видом перемычек не портить облицовку. Строители рекомендуют использовать уголок, однако касательно размеров его мнения разошлись. Так какой же уголок нужно использовать для «потайных» перемычек для проемой шириной 700 мм, 900 мм, 1200 мм, 2200 мм, и одного проема 3000 мм? В наличии есть уголок 75х75х7 и 80х80х8, возможно ли его использование?

    Заранее благодарю за ответы.

    Комментарии

    По этому вопросу Вас будет консультировать специалист Svarog.

    На уголок, как правило, сажается только облицовочный слой (пример приведу для стандартного кирпича) в многослойной стене. Ширина половины кирпича 120мм, но можно не доводить полку уголка до конца. Возникает вопрос прочности такой перемычки. Если у вас облицовочный кирпич идет с основной кладокй вплотную (редкое на сегодняшний день решение) то уголок крепится по всей длине к основным перемычкам и подходят довольно слабенькие уголки. Если же есть между ними утеплитель или воздушная прослойка, то так сделать не получится и уголок сам должен нести всю нагрузку.

    Для того, чтобы посчитать ваши уголки на данные проемы, необходимо знать сколько кладки облицовочного кирпича идет выше перемычки (высота кладки), тип облицовочного кирпича (его вес интересует) и нет ли каких либо конструкций ложащихся на кладку над перемычкой (таких быть не должно, но некоторые умудряются и плиты уложить).

    Сразу скажу, скорее всего для пролета 2.2 и 3м уголки, скорее всего не подобрать, но надо считать..

    Спасибо за ответ. Облицовка действительно будет отстоять от основной стены на 8 см. В качестве облицовочного скорее всего будет белый одинарный кирпич. Никаких конструкций над перемычками не будет, кроме, собственно, кладки облицовочного кирпича. Проемы 700 мм, 900 мм, 1200 мм и 3000 мм — это окна и двери первого этажа, причем последний размер — это большое окно в главной комнате, над ним будет 8 — 10 рядов кладки, а дальше уже крыша. Проемы 2200 мм — это окна мансардного этажа, расположенные по центру на противоположных фасадах. Над ними будут еще небольшие (1000 мм) окошки чердака, а выше — конек крыши. Высота от ноля до конька крыши по центру — 7000 мм.

    Проектировщики избегают расчетов с одиночными уголками, так как нормы «обходит» эту тему — уголок не устойчивое сечение. Поэтому расчеты я выполнил приблизительные и учесть устойчивость точно не могу — ставте гибкие связи кладки над перемычками длинными почаще.

    Для пролетов до 1200мм углка 75х7 хватает однозначно без оговорок. С 2.2 и 3м чуть сложнее. Прочности достаточно, но вот прогибы и устойчивость определить сложно (надо учитывать жесткость кладки, что усложняет расчет). Как я написал выше, устойчивость легко разрешить за счет связи облицовочной кладки и несущей гибкими связями чаще в раййоне перемычки. С прогибом посложнее. Я бы посоветовал под 2.2 уголок 80х8, а под 3м поставить уголок побольше (110 или 125), для подстраховки. А так же пока не схватится раствор кладки (недели на 2) подставить под перемычки подпорки временные. Так же, если вы приварите к 3м уголкам (на нижнюю полку изнутри) коротыши арматуры, чтобы раствор «схватился» с перемычкой — вы так же улучшите их совместную работу (это нужно если решите ставить уголки 80х8).

    Но это если вы не будете класть кладку способом Заморозки. Тогда 3х метровые надо брать однозначно большего размера.

    Спасибо за ответ. Вы не могли бы еще пояснить, что имеется в виду под гибкими связями облицовочной кладки и несущей? Я планирую использовать кладочную сетку 50х50х3х370х2000 мм сплошными поясами примерно через каждые 6 рядов кирпича.

    И еще, что означает кладка «способом заморозки». Спасибо.

    В вашем случае эта сетка и будет гибкой связью. Просто уложите такую сеточку дополнительно поверх первого ряда кирпича, уложенного на уголок (на всю длину стены не надо, достаточно на 200 мм шире уголка с обеих сторон). Кстати, забыл вам напомнить, что зона опирания уголка на кирпич должна бвть не менее 150-250 мм с каждой стороны (для пролета 3000 лучше не менее 250).

    Способом заморозки, это когда раствор (со спец добавками) укладывается при морозе. Кладка в результате замерзвает и не твердеет. Весной она начинает размораживаться и твердеть. При этом способе совсем другие нагрузки и перемычка работает совсем подругому.

    Устройство перемычки над проемом в кирпичной кладке

    Исходя из этого, устройство перемычек в кирпичных стенах может осуществляться в различных вариантах. Используя в качестве наглядного пособия видео в этой статье на тему: «Опирание перемычек на кирпичную стену», мы расскажем о тех способах перекрытия проёмов, которые можно осуществить при самостоятельном возведении кладки.

    Разновидности стальных уголков для оборудования перемычек

    Строительные уголки из стали изготавливаются способом прокатки или же путем сгибания. Если конструкция предполагает повышенные нагрузки, используется катаный металлопрокат, которому свойственны:

    • высокая прочность, обусловленная утолщением в месте сгиба;
    • четкость контуров наружного угла в сравнении со скругленным уголком, изготовленным методом гибки;
    • увеличенные параметры толщины стенки, обусловленная особенностями производства.

    Чтобы изготовить катаный угловой профиль, используются обычные стальные сплавы, насыщенные углеродом, чаще всего Ст3. Для производства металлических изделий, эксплуатируемых в агрессивной среде, рекомендуется применение низколегированного сырья с маркировкой 09Г2С.

    С учетом ширины полок, различают неравнополочные и равнополочные изделия. При этом, именно последние получили широкое распространение в разных сферах промышленности.

    Укладка готовых перемычек из газобетона

    Для укрепления отверстий строители часто используют заводские решения, так как сделать перемычку над окном из газобетона из готовых армированных изделий проще. Готовые перемычки применяются для перекрытия проемов шириной до 2,5 м.
    Изготавливаются перемычки из стальной арматурного каркаса и газобетона марок D500-D700 с увеличенной прочностью на сжатие. Могут изготавливаться на заказ — под конкретные параметры, установленные для строительства.

    Особенности

    Преимущества готовых перемычек из газобетона:

    • высокая скорость укладки;
    • отсутствие «мостиков холода»;
    • сравнительно небольшой вес.

    Ключевые достоинства стального уголка

    Чтобы изготовить перемычки, используются железобетонные монолитные или сборные заготовки. Однако для изготовления некоторых сооружений рекомендуется использование именно стальных изделий, в том числе, и угловой прокат.

    Среди основных достоинств применения металлопродукции следует отметить:

    • простоту и скорость установки;
    • возможность продолжения кладки кирпичной или блочной стены непосредственно после монтажа перемычки;
    • высокие показатели прочности и долговечности с условием правильного подбора, исходя из эксплуатационных особенностей здания.

    Как применить уголок, чтобы получилась защитная накладка

    Рассмотрим три варианта применения уголка, как защитного элемента для углов стен.

    Первый, это когда стены в помещении уже прошпаклеваны, выровнены и все готово для ремонта.

    • Если стены подготовлены под отделочные работы, то стоит лишь закрепить уголки обычной шпаклевкой, как было написано выше. Не слишком сильно фиксируя уголок. Он нам нужен лишь для того, чтобы сохранить ровный вид и приступить к оклейке или окраске стен.

    Второй, например, когда ремонт уже сделан, но угол повредился и его необходимо укрепить. Или, если нет ремонта, и он не планируется, а углы необходимо подтянуть и т.п.

    • Здесь стоит делать точные замеры, изначально прошпаклевать стену возле угла и сам угол, а потом с помощью гипсовой штукатурки и цемента сделать уголок под маяк.

    Третий вариант, когда нужно закрепить и выровнять углы арки, короба, перегородки.

    • В данном случае, достаточно обычной штукатурки, но иногда, в случаях, где это необходимо применяется сетка, чтобы укрепить углы.

    Такие действия необходимы для выравнивания и крепости углов.

    Для тонких изделий или малодоступных углов можно применять строительный клей.

    Есть в продаже и уголки самоклеящиеся, но их используют, только для таких углов, как например арка из прочного гипсокартона, коробы в стене и т.п.

    Для стыковки углов необходимо подбирать одинаковые уголки и подходящие по размеру.

    Для жилых помещений прекрасно подходят пластиковые уголки, где это необходимо. А вот, к примеру, для офисных, магазинных и прочих нежилых помещений, где большая проходимость и активность, лучше использовать алюминиевые уголки.

    Откосы с помощью уголка

    Сделать откосы самостоятельно очень сложно, если вы не профессиональный мастер, но можно. Учитывайте то, что на откосы всегда падает внимание, и они должны быть прочными, идеально ровными, гладкими. Еще от того, как сделаны откосы, зависит будущее состояние окна. При неправильной шпаклевке окно может начать запотевать, могут появляться щели, и от окна будет дуть.

    Изначально необходимо хорошенько прошпаклевать все окно, подготовить его к работе с уголками. Нужно постоянно замерять откосы и измерять их строительной линейкой на то, чтобы они не имели неровностей. То же самое касается и дверных откосов. Затем приступить к уголкам, здесь используется технология под маяк. Нужно надежно закрепить уголки, при этом очень ровно. Потому что внутренняя сторона будет без отделочных материалов. Чтобы угол был очень ровным, нужно не спеша мазок за мазком наносить смесь по 10 см и тут же выравнивать шпателем.

    Совет. Приготовьте два шпателька, новых, чтобы на них не было прилипших и засохших смесей, краски и т.п. С их помощью будет легче сделать идеально ровный угол. Поровняв, тут же приложите с двух сторон два шпателя, плотно прижимая их, и подержите около 20-30 секунд. Действия на каждые 10 см не должны занимать более 1,5 минут, иначе смесь засохнет, и вы не успеете подровнять линии между мазками!

    Или приобретите такой шпатель.

    Доделав все до конца, подождите, когда высохнет уголок. Затем проверьте чистой рукой, слегка проведя по нему и потом линейкой. Если обнаружены небольшие неровности или шероховатости, то не стоит впадать в панику, вам лишь придется еще немного поработать. Берите затирку (наждачку) и не слишком усердствуя потихоньку, круговыми движениями, как механический прибор, сверху вниз затирайте недочеты. И так с обеих сторон, затем снова замерьте. Потом можно пройтись немного валиком, смоченным в штукатурке. В итоге, откос прокрашивается внутри специальной краской, лучше всего валиком.

    Использование стального уголка как перемычки в стенах из кирпича и газобетонного блока

    Стоит обратить внимание, что кирпичная кладка способна выдержать собственную массу после того, как наберет марочную прочность, при условии, что оборудован проем умеренной ширины и не предусмотрена нагрузка от перекрытия. Но в процессе застывания кладочного раствора конструкции необходимо обеспечить поддержку, которую легко соорудить с помощью стального уголка.

    Чтобы усилить кирпичную стену угловым прокатом, соблюдаются такие условия:

    • опора не должна быть меньше 20 см с каждой стороны;
    • перед штукатуркой уголки следует обернуть специальной сеткой;
    • прежде чем использовать метиз, его следует полностью окрасить;
    • зазоры между стенкой и уголком заполняют кладочным раствором с маркировкой не менее М100.

    Ключевые особенности использования стального уголка при обустройстве перемычек в газобетонных стенах:

    • уголок врезается непосредственно в блок (от края отступают треть ширины металлического изделия);
    • категорически не рекомендуется устанавливать перемычку изнутри или снаружи стен;
    • блоки фиксируются на перемычке клеем (также заполняются вертикальные швы);
    • наружная сторона уголка оштукатуривается и утепляется после установки двери или окна.

    Если неправильно установить перемычку и не утеплить конструкцию с наружной части, на откосах внутри помещения может скапливаться влага.

    Чтобы оборудовать проем шириной менее 1,2 м, хватит уголка с шириной полок 50 мм. Прокат с полками 75 мм лучше подойдет для проемов с параметрами в диапазоне от 1,2 до 2 м. Если ширина превышает 2 м, следует обратиться за профессиональной помощью или рассчитать параметры подходящего варианта при помощи специальных программ-калькуляторов.

    Железобетон как наиболее популярный материал для перемычек

    Железобетонные детали совмещаются друг с другом для создания надежной перемычки.

    Однако для ее изготовления следует знать, что существуют различные размеры железобетонных перемычек, отличающихся по названию:

    • ПБ – изделие в форме бруса шириной обычно не более 250 мм, а длина колеблется от маркировки продукции и может составлять от 1 до почти 6 м;

    ПП – изделие представляет собой плиточную поверхность, и его ширина уже превышает 250 мм; оно изготавливается путем скрепления нескольких брусьев;

  • ПГ – продукция данной маркировки выпускается в виде балок, имеющих в составе своей конструкции особый желобок, именуемый четверть; ПГ применяют для обустройства надежных примыканий у плит, используемых для перекрытия;
  • ПФ – вариант железобетонного изделия, используемый на фасадной части здания, и «прикрывает» собой ПГ и его выемки.
  • Некоторые предпочитают изготавливать ж/б самостоятельно, соорудив опалубку, вставив арматурные детали и залив все это бетонной смесью. Однако для создания опоры над оконными проемами рекомендуется использовать перемычки заводского изготовления. На некоторых заводах есть возможность заказа индивидуальных форм под оконный проем.

    Что касается минимального опирания перемычек, то оно составляет не менее 250 мм на стену из кирпича, а для обустройства на перегородках – не менее 200 мм.

    Что такое перемычки над окнами, и зачем они нужны?

    Если подойти к какому-нибудь строящемуся дому и взглянуть на прямоугольные проемы для дверей или окон, то можно заметить, что верхнюю его часть составляет особая кладка или протянутая поперек балка. Именно на эту нехитрую конструкцию приходится нагрузка от строительных элементов, идущих выше над ней. Вне зависимости от размера перемычек, они нужны для:

    • придания надежности стеновой конструкции – несущая поверхность становится опорой всего здания, и нельзя допустить, чтобы она обрушилась;
    • создания определенной формы оконной выемки – перемычки могут представлять собой классическую горизонтальную балку, а могут быть выполнены в виде игривой арки;
    • основы под потолок и продолжения обустройства стен.

    Расчет площади проема происходит задолго до начала строительных работ. Поменять его габариты или форму в процессе возведения здания хотя и возможно, однако может потребовать значительных изменений в проекте, чтобы равномерно распределить весовую нагрузку строения.

    Перемычка с вертикальными стойками

    В таком усилении перемычки передают часть нагрузки на стальные стойки, которые опираются на основание проема. Укрепление таким методом проводят, когда ширина проема более 1,5 м. Стойки делают из уголков, которые приваривают к перемычке и между собой стальными полосами. Сами полосы крепят через отверстия в металле и кирпичах анкерами.
    Усиление проемов стойками делают и в другом варианте. Стойки в этом способе изготавливают из 4-х швеллеров, установленных попарно вдоль вертикалей проема. Пары также связывают между собой стальными листами, а пустоты под ними заполняют раствором. При разметке под окно или дверь, учитывают габариты стальных опор.

    О применении перфорированного уголка

    Если вы решили самостоятельно выровнять и отделать стены, но до этого никогда не занимались ремонтными работами, то перфорированный оцинкованный штукатурный уголок вам просто необходим. Каждый мастер знает, что это небольшая тонкость в работе, приносит, большой результат!

    Итак, используется уголок в таких областях:

    • для перегородок и стен, которые необходимо оштукатурить и выровнять;
    • для углов (наружные, внутренние), которые нужно сделать крепче;
    • для арок, коробов, чтобы они были прочными и ровными (не обсыпались).

    Усиление проема в монолитной и панельной стене.

    Существует несколько способов усиления таких проемов:

    Усиление проема в несущей стене панельных и монолитных зданий.

    Однако наиболее распространенный способ- это усиление дверного проема уголком в виде рамы:

    Укрепление проемов металлической рамой из уголков.

    Проём в несущей стене с усилением в данном случае выполняют в следующей последовательности. Перед устройством проема в распор с перекрытием ставят временные деревянные стойки или используют для этих целей стойки опалубки. Выпиливают штробы под стойки рамы и перемычку. Ставят уголки стойки в проектное положение, а у уголка перемычки срезают часть полки, устанавливают и приваривают к стойкам. Далее вырезают часть стены под опорные уголки, устанавливают их и приваривают. После чего выполняют небольшими частями резку всего проема, обваривают раму пластинами, анкерят и штукатурят по сетке. После завершения всех работ конструкция усиления проема никак не видна и не портит презентабельность ремонта.

    Цены перемычек

    Стоимость газобетонных, армированных перемычек зависит от их размера и производителя. Изготавливаются они заводами, специализирующимися на производстве газоблока.

    В качестве примера, приведём прайс одного из ведущих российских производителей, представленных на рынках Москвы и Московской области:

    Длина х ширина, мм. Оптовая цена, руб./1 шт. Розница с завода, руб./1 шт.
    1 200 х 100 435 465
    1 500 х 100 541 571
    1 200 х 150 648 694
    2 000 х 100 710 765
    1 500 х 100 801 856
    1 200 х 200 854 915
    2 000 х 150 1 066 1 145
    1 500 х 200 1 069 1 148
    2 500 х 150 1 432 1 498
    2 000 х 200 1 425 1 501
    3 000 х 150 1 602 1 720
    1 500 х 300 1 602 1 720
    3 000 х 200 2 135 2 298
    2 000 х 300 2 125 2 289
    2 500 х 300 2 658 2 852
    3 000 х 300 3 189 3 422

    Армированные балки — это неотъемлемый элемент в технологии строительства из ячеистого бетона. Предназначены для распределений нагрузки от расположенных выше рядов, армпоясов и других элементов, давящих на основание. Отсутствие трещин в стенах гарантируется только при соблюдении технологических особенностей и строительных норм при их монтаже.

    Как заложить окно кирпичом

    Не всегда жильцы нуждаются в обильном количестве оконных проемов. Иногда требуется закладка лишнего окна. Разберем ситуацию, где стены выложены из кирпича.

    Технологический процесс закладки:

    • Замешайте раствор. Подготовьте тару нужного объема. Насыпьте сухую смесь цемента и песка. Замес проводится в пропорции 1 к 3. Тщательно перемешайте компоненты, добавьте воду. Получаем густой раствор.
    • Очистите поверхность от грязи. Сбейте крупные выступающие части.
    • Проем обрабатывается грунтовкой.
    • Внешняя часть закладывается кирпичом на ребро (для экономии материала).


    Закладка

    • Изнутри закладка проводится блоками. Такой монтаж быстрее, экономнее.
    • Между кирпичной кладкой и блоками установите пенополистирольный утеплитель.
    • Изнутри помещения проведите оштукатуривание стен.
    • Выберите тип отделки, задекорируйте стены внутри помещения.

    Закладка оконного проема не требует знаний. Справится даже неподготовленный строитель. Требование — соблюдение правил. Несоблюдение одного из них может снизить качество выполненных работ.

    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: :???: :?: :!: