Расчет усиления проема в несущей стене. Расчет металлической перемычкидля несущей стены

Глухая бетонная стена вздрогнула от мощных ударов кувалды. Зловещее эхо растаяло между восьмым и девятым этажами, и сорвавшийся кирпич стремительно полетел вниз. Именно так будет происходить создание проема в стене, если работу производить неправильно. Если вы собираетесь произвести некоторую перепланировку в квартире и думаете, что ломать — не строить, то придется забыть об этой незатейливой поговорке. Как раз наоборот, и ломать, и строить…

Перепланировка и демонтаж несущих стен под проем

Осуществление перепланировки в квартире невозможно произвести без дополнительных работ по демонтажу стен. Демонтаж стен осуществляют за счет резки проемов, поэтому данные работы считаются сложными, где необходимо учитывать свойства и особенности несущих конструкций.

О необходимости согласования создания проемов в стенах несущих знают все, особенно дотошные соседи в доме. Первоначальным этапом расширения или демонтажа проема в несущих стенах является согласование проекта перепланировки. Среди мероприятий по перепланировке необходимо отметить важность основных этапов:
проектирование и согласование
расчет несущих конструкций проема
монтаж металлоконструкций усиления.

Данные мероприятия относятся к устройству и демонтажу проемов и межквартирных перегородок. При этом учитываются сведения в жилищной инспекции, подтверждающие информацию, что данные перегородки являются несущими.
Регламентируемые работы по перепланировке исключат возникновение дальнейших проблем, а технологически правильно проведенные работы обезопасят проживающих. Как следует согласовывать создание проемов не только на бумаге?

Для начала определимся с понятием «проем в несущей стене».

Правила устройства проемов

Как ни парадоксально осознавать, но стены современных домов являются, в большинстве случаев, несущими. Проемы в стенах делают с целью объединения смежных комнат или для соединения смежных квартир в качестве межквартирных перегородок. Однако, тупиковая ситуация на первый взгляд, может быть разрешена.

Существуют следующие нормативные акты, которые регулируют правила устройства проемов в стенах несущих:
СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия
СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции
СП 15.13330.2010 Каменные и армокаменные конструкции
СП 70.13330.2011 Несущие и ограждающие конструкции
СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные.

Согласно нормативным строительным нормам и правилам, вся информация о техническом состоянии конструкции несущей стены и возможности создания или усиления проема должны быть отражены в проекте. Последующая судьба создания проема будет зависеть от следующих факторов:
размера создаваемого или существующего проема
его возможного месторасположения
согласования размеров проема и материала перемычки
способ усиления проема перемычками и металлическими профилями.

Напомним, что существуют определенные ограничения, не позволяющие согласовывать проект по созданию проема. Это резка проема непосредственно под стыками плит межэтажных перекрытий, несущих балок с нарушением целостности конструкции существующих колонн и столбов. Проблема усиление проема в несущей стене решается за счет устройства перемычек, которая буквально «взвалит» на свои плечи всю тяжесть несущей конструкции.

Есть перемычка!

Проектирование и расчет перемычки считается наиболее ответственным этапом перепланировки. От правильности устройства перемычки зависит безопасность не только «отдельно взятой несущей стены». Берите круче! В мировых масштабах, а вернее в масштабах жилого многоквартирного дома с ворчливыми соседями. Что необходимо учитывать и согласовывать при проектировании и расчете перемычки?

Безусловно, это следующие данные:
площадь проема относительно площади стен
расстояние от проема до стен смежных и перекрытия
техническое состояние несущей стены и материал, из которого стена изготовлена
расположение и тип плит перекрытия
количество этажей над стеной и под стеной, где выполняется проем.

Напомним, что несущая стена панельного дома представляет собой конструкцию монолитную из достаточно прочного бетона. Поэтому воспользоваться ударным инструментом в виде кувалды, перфоратора или мощного отбойного молотка не имеет смысла. Во-первых, ударные нагрузки от инструмента способны к повреждению целостности стены, включая повреждение внутренних коммуникаций. Во-вторых, работа по резке проема в межквартирных перегородках будет продвигаться черепашьими шагами. Так почему бы не воспользоваться современными методами алмазной резки?
Как производится алмазная резка по созданию проема в стене представлено в видео.

Учитывая сложность проводимых работ по созданию проема, рискнуть проводить резку проема своими руками не рекомендуется. Аргументированные доводы предлагают предпочтение отдать специалистам, которые обладают соответствующим опытом работ и допуском СРО, а также организациям, осуществляющим технический надзор за работой данного типа.

Результатом резки и усиления нового проема будут считаться акт, свидетельствующий о проведении скрытых работ.
Именно качественная установка перемычки будет определять безопасность конструкции. Поэтому выбор материала перемычки можно считать первостепенно важным. Предпочтение отдается перемычкам стальным, которые состоят из двух швеллеров, двутавров и уголков.

«Железо» для создания проема

Расчетные параметры «железа» при создании проема и установки перемычки будут зависеть в полном объеме от длины самого проема. Параметры необходимо также согласовывать. Это необходимо запомнить. В качестве примера, для проема длиной 2,5 метра по расчету необходимо применять швеллер № 18 длиной три метра. Крепление швеллера осуществляется стяжными болтами.

Практика ведения работ подсказывает, что предпочтение необходимо отдать болтам диаметром 20мм и длиной, которая позволит выступать швеллеру со стороны стены. Монтируемые в подготовленные штрабы швеллера затем цементируют раствором М100 и устанавливают путем вдавливания. Затем стяжные болты затягивают и заполняют швеллер ячеистым бетоном.

Другой пример: для создания проема в кирпичной стене согласование размеров будет производиться следующим образом:
производим расчет и намечаем контур будущего проема на стене
рассчитываем и устанавливаем перемычку из двух швеллеров
устанавливаем и согласовываем расположение вертикальных уголков по граням проема
привариваем уголки к верхней части швеллера.

Таким образом, согласование устройства проема в стене будут произведено корректно, и не повлечет за собой негативных последствий или переделок.

Более подробная информация о создании проема в несущей стене представлена здесь.

Выполнение нового или расширение существующего проема, особенно в несущих стенах, проводят по заранее подготовленной расчетной документации. В ней четко прописывается вся последовательность проведения работ, начиная с разметки проема и заканчивая его оштукатуриванием, а также представлена спецификация материала необходимого для проведения работ.

Основные этапы работ:

разработка проектной документации;
разметка проема;
установка временных подпорных стоек;
алмазная резка проема при помощи специального оборудования;
усиление проема металлоконструкцией.

Проект перепланировки по резке и усилению проема, в обязательном порядке должен содержать:

Чертежи проема и схему металлоконструкций, деталировку разрезов, сечений и узлов.
Ведомость расхода стали (количество профилей, их сечения, размеры и масса).
Условия и последовательность производства работ (что и как нужно делать на этапе подготовки, демонтажа, установки элементов усиления, зачеканки и оштукатуривания). Оговариваются применяемые материалы, используемый инструмент, и пр., условие сдачи готовых работ авторскому надзору до начала отделки.

Все расчеты и работы должны выполняться специалистами организации имеющей допуск СРО на проведение строительно-монтажных работ. Не следует заниматься разработкой проекта и непосредственно работами по устройству и усилению проемов собственными силами, не имея соответствующих знаний и опыта. Алмазная резка проема должна осуществляться только профессиональным оборудованием, так как для обеспечения конструктивной целостности стен при проведение работ по устройству проемов и разборе перегородок, применение инструментов с высокой энергией удара запрещено.

Основные причины по которым необходимо производить расчет усиления:

Стена нагружена - на вашу стену опираются выше стоящие этажи или крыша, если это последний этаж.
Прорезается достаточно большая часть стены - демонтаж даже небольшого участка стены, ослабляет простенок.
Оценка материала, из которого выполнена стена - для каждого типа материалы (монолит, кирпич, ЖБИ панели) требуются определенные типы усиления проема. Это убережет вас от установки усиления, которое, может быть недостаточным для ваших условий, или от установки излишнего усиления, а значит и излишние финансовые затраты.

Не обходимо помнить, что выполнение проемов, и других работ, связанных с перепланировкой, по действующему законодательству, предшествует подготовка проекта и согласование его в соответствующих инстанциях.

Пренебрегать данным требованиям не стоит. В том случае, если вам в дальнейшем Вам понадобится произвести с квартирой какие-либо нотариальные действия (продажу, дарение и т.п.), перепланировка будет признана незаконной и на владельца будет наложен штраф.

Расчет усиления проемов

В процессе подготовки проекта перепланировки проводятся инженерные расчеты. Важным этапом здесь является расчет усиления проемов, на основании которого разрабатывается соответствующий раздел проектной документации. Инженер-проектировщик, получив данные технического заключения о возможности перепланировки, производит на их основании необходимые расчеты, в случае необходимости, выезжает на объект для дополнительных замеров и исследований.

После обработки всей информации рассчитывается подходящий тип усиления, отчерчиваются схемы, формулируются рекомендации по порядку производства работ, используемым инструментам, сварке и крепежу, а также включению металлоконструкций в работу (монтаж на раствор, зачеканка и пр.).

Чертеж усиления проема

Графической частью раздела по резке и усилению проема являются подробные чертежи по осям с пояснениями:

вид самого проема относительно его места в стене, верхних и нижних перекрытий, наружной стеновой панели, стояков отопления, а также с указанием основных геометрических размеров.
схема металлоусиления с размерами (общие габариты, шаг крепежных элементов). При изображении конструкций выполняется фронтальный вид и вид сверху, а также разрезы.
все чертежи сопровождаются сносками, которые могут уточнять дополнительные параметры - размеры и тип крепежа, сечения и размеры металлических профилей и пр.
материалы стен обозначаются различными видами линий штриховки.
выполняется чертеж деталировки узлов металлоусиления.

Усиление проемов необходимо для сохранения и увеличения прочности стены после частичного демонтажа. Для усиления проемов применяются специальные металлоконструкции: уголки, швеллеры и др. с последующим замоноличиванием.

Виды укрепления несущих стен:

однорядное - стандартное укрепление проёма в бетонной стене швеллером;
уголковое - окантовка проема уголком;
коробковое, двухрядовое со стяжкой шпилькой - сложное усиление проёмов в несущей стене, сочетающее в себе оба из названных видов усиления.

Усиление проемов швеллером

Используется для предварительного переноса нагрузок на металлоконструкцию перед началом прорезки проема и отличается высокой надежностью и несущей способностью.

Монтаж Н-образной рамы из швеллерных балок осуществляется с двух сторон стены. Вертикальные стойки рамы устанавливаются непосредственно под верхнее перекрытие. Рамы соединяют между собой резьбовыми шпильками. После монтажа рамы при помощи алмазной резки прорезается проем в несущей стене.

Недостатком такого усиления является то, что конструкция рамы отстоит от стены на расстояние равное ширине полки швеллера и требует дальнейшего декорирования.

Усиление проемов уголком

Усиления проемов уголком, наиболее часто применяется при устройстве новых проемах в панельных домах. В зависимости от толщины панели 14,16,18,20,22см., этажа на котором производятся работы и общей этажности здания применяют стальные уголки разных размеров от наименьшего 63х5мм., до мощных уголков 140х90х12мм. Во всех случаях усиление проема представляет собой две рамы из уголка с двух сторон стены, связанных между собой стальными пластинами по всем сторонам проема. Дополнительными крепежными элементами могут выступать механические анкерные шпильки или арматура, закрепленная на химических анкерах.

Максимальная надежность данного вида усиления достигается за счет возможности подчеканки швов между стальной рамой и стеной во время или после монтажа металлоконструкции.

Комбинированное усиление

Применяются в зданиях, где толщина стен превышает 300 мм. Горизонтальную часть усиливают швеллером, а вертикальные стойки производят из уголков. Такие конструкции достаточно надежны, и могут сохранять несущие способности.

Минусом такого способа усиления считается то, что проем надо прорезать выше на такую величину, как толщина швеллера, при этом несущая способность данной металлоконструкции удерживается на швах, которые выполняются сваркой. Сварные швы располагаются по углам, и несут на себе всю основную нагрузку. По этой причине, все сварочные работы здесь должны выполняться только высококвалифицированными сварщиками.

Сложные укрепления проемов и стен часто выполняются в советских и досоветских зданиях. Многие здания той эпохи имеют высокие потолки и толстые стены, и не большие дверные проемы. Как правило, возраст, а также низкое качество строительных материалов используемых при строительстве требуют наивысшего уровня безопасности производства работ на таких объектах. Учитывая такие особенности комбинированные конструкции, могут принимать самые разнообразные конструкции.

Усиление проемов в кирпичных стенах

Проемы в кирпичных несущих стенах укрепляют П-образной металлической рамой из уголков или швеллеров. Так как кирпичная кладка не обладает монолитностью железобетона, и проемы в ней следует выполнять с осторожностью. В кирпичных стенах верхняя перемычка должна устанавливаться до начала демонтажа проема, а выпиливать проем предпочтительнее алмазной машиной, в противном случае, можно нарушить целостность кирпичной кладки.

Сразу же после того как проем демонтирован, его вертикальные грани усиливают стойками, которые крепятся к стене химическими анкерными болтами или арматурой, а к горизонтальной перемычке с помощью сварки. Уголки, опираясь на напольные пятки, служат опорой для перемычки и одновременно укрепляют края проема.

Проемы в кирпичных стенах большой толщины часто укрепляют перемычкой из двух швеллеров, стянутых друг с другом шпильками и стойками из уголков. Между швеллерами приваривают поперечные металлические планки, соединяющие их. Образующиеся свободные пространства между профилей и стеной при монтаже, заполняется раствором (зачеканивается).

В старых кирпичных кладок часто требуется инъектирование пустот между кирпичами саморасширяющимся полимерно-цементным раствором.

Усиление проемов в бетонной стене

Схема и технология усиления проемов бетонных стен такая же, как и в кирпичных. Устанавливается П-образная металлическая рама из уголков или швеллеров. При этом усиление из уголков предпочтительнее, поскольку плотнее прилегает к стене и проще зачеканивается раствором. К стене усиливающие конструкции крепятся химическими анкерными болтами или стержнями из арматуры, а опираются на металлические пятки, крепящиеся арматурой к перекрытиям.

Если бетонная стена имеет значительную толщину, то проем в ней укрепляют конструкцией с комбинированным усилением - из верхней швеллерной перемычки и уголков по бокам. Вертикальные опоры уголкового профиля соединяются со стеной анкерными болтами, а швеллера связываются между собой планками на сварке и стяжными болтами сквозь стену.

Встречаются и другие нестандартные варианты усиления, когда требуется взять в металлическую обойму боковой простенок или, в дополнение к основной раме, смонтировать усиление перекрытия.

Усиление оконного проема

В отличии от дверных проемов в несущих стенах усиливающих П-образной металлической рамой, для оконных обычно хватает верхней перемычки из уголков или швеллера. При этом по краям нового оконного проема, сверху, вырезаются ниши для монтажа усиления. В некоторых случаях усиление оконного проема дополняется боковыми уголками, которые связаны с перемычкой сваркой, а со стенами - болтами. Следует отметить что, резка или расширение оконных проемов производится также при помощи алмазной резки.

Следует помнить при выберете подрядчика на устройство проемов в несущих стенах:

Проемы в несущих стенах нельзя делать без усиления;
Все проемы должны вырезать профессиональным алмазным инструментом, без применения перфораторов и отбойных молотков, независимо от типа и толщины стены;
Должны быть установлены временные опорные стойки на все время производства работ, под вышеидущее перекрытия, для перераспределения нагрузок;
Металлоконструкция должна находиться в напряженном состоянии.
Все швы между бетоном и металлом должны быть зачеканены саморасширяющимся раствором.
Балки и стойки конструкции должны быть подклинены металлическими клиньями.
Производство работ обычно занимает 2 дня (первый день - резка, второй - сварочные работы по усилению). Как правило, качественное выполнение работ за один день практически невозможно.

Чтобы расширить область применения приведенных формул, дополнительно произведен расчет сечения металлической перемычки для кирпичной несущей стены на которую опираются плиты перекрытия (результаты выделены красным цветом ) или балки перекрытия (результаты выделены синим цветом ).

1. Определение нагрузок на 1 погонный метр перемычки:

1.1 От веса кладки:

q 1 = p х b х h м/п,

где,
p в кг/м³ - плотность материала, из которого выкладывается стена, в том числе кладочного раствора и штукатурки. Плотность цементного раствора на обычном кварцевом песке - до 2200, что теоретически нужно учитывать при работе с пустотелым кирпичом, гипсовыми блоками и блоками из легких бетонов, но чтобы не заморачиваться с определением доли раствора в кладке, можно просто умножить плотность материала на 1,1 или принять максимальное из нижеприведенных.
Примечание: cтроительная механика рассматривает балки как стержни, высота и ширина которых не имеет существенного значения по сравнению с длиной. Поэтому, при определении распределенной нагрузки от веса кладки мы умножаем плотность кирпича на высоту и ширину кирпичной кладки, получая распределенную нагрузку на 1 м/п, а если бы мы еще умножили эту распределенную нагрузку на 1 метр длины, то получили бы вес 1 метра погонного кладки.

Для справки:

Плотность полнотелого кирпича 1600 - 1900 кг/м³
- плотность пустотелого кирпича 1000 - 1450 кг/м³
- плотность блоков из пенобетона, газобетона, ячеистого бетона 300 - 1600 кг/м³
- плотность гипсовых блоков 900 - 1200 кг/м³

Например:

Если стена над перемычкой будет выкладываться из пустотелого кирпича, то можно принять значение
p = 1500 кг/м³
- для гипсовых блоков p = 1200 кг/м³
- для блоков из легкого бетона - в зависимости от плотности бетона. Чтобы определить эту самую плотность, нужно взвесить 1 блок (или попытаться приблизительно определить вес блока, просто подняв его), а потом разделить вес на высоту, ширину и толщину блока. Например, если блок весит 20 кг и имеет размеры 0,3х0,6х0,1 м, то плотность блока будет 20/(0,3х0,6х0,1) = 1111 кг/м 3 . Таким же образом можно определить и плотность кирпича.
- во всех остальных случаях (особенно в том случае, если Вы не знаете плотность материала и не можете определить его плотность) p = 1900 кг/м³

b - толщина стены в метрах, например для кирпичной стены в два кирпича следует принимать = 0,51-0,55 м, для стен, не отделываемых мокрой штукатуркой - 0,51 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой только внутри помещений - 0,53 м, для стен, отделываемых мокрой штукатуркой и внутри и снаружи - 0,55 м.

h - высота кладки над перемычкой. Тут сразу могут возникнуть вопросы: а что если высота кладки над перемычкой 10 метров, неужели всю эту высоту нужно учитывать, это какое ж сечение будет у перемычки при такой нагрузке?

Ответ на эти вопросы будет следующим: любая нагрузка перераспределяется таким образом, что на перемычку будет активно действовать только нагрузка от следующего участка стены:

т.е. для расчетов можно принимать высоту h равной половине длины L перемычки. Конечно, в данном случае распределенная нагрузка будет не равномерной, а изменяющейся по длине перемычки (в этом случае следует воспользоваться соответствующей расчетной схемой для определения максимального изгибающего момента), но не будем усложнять и так сложное. Если над расчетным проемом будет еще один проем, то высота кладки в этом случае будет равна расстоянию между верхом нижнего проема и низом верхнего проема.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича нагрузка
q 1 = 1900 х 0,53 х 0,5 х 1,5 = 755,3 кг/м

1.2. От собственного веса металлической перемычки:

q 2 = n х P ,

где,
n - количество уголков, швеллеров или других профилей,

P - собственный вес 1 погонного метра уголка или швеллера, определяемый по сортаменту, тут есть небольшая закавыка, ибо как можно знать вес прокатного профиля, если его сечение только определяется, но как правило для металлических перемычек вес перемычки не превышает 1-2% от веса стены или перегородки над перемычкой, а потому этот вес можно учесть поправочным коэффициентом 1,1, учитывающим все неучтенные моменты. Если Вы в чем-то сомневаетесь можно принять значение коэффициента равным 1,2 и даже 1,5.

1.3. От отделочных материалов стен.

Стены могут отделываться различными материалами: сухой или мокрой штукатуркой, керамической плиткой, натуральным или искусственным камнем, пластиковыми или алюминиевыми панелями и т.д. Нагрузки от этих отделочных материалов должны учитываться при расчете. Если стены просто будут штукатуриться с одной или с двух сторон, то тогда эта нагрузка уже учтена в пункте 1.1. Если Вы пока не знаете, чем будут отделываться стены, или знаете, но не можете рассчитать, то умножьте нагрузку от кладки на поправочный коэффициент 1,2-1,3.

1.4.1. От плит перекрытия.

Кроме того, что плиты перекрытия сами по себе весят не мало, так еще нужно учитывать нагрузку от стяжки, утепления, напольного покрытия, мебели и гостей. Чтобы хоть как-то упростить этот процесс, можно принимать вес плит перекрытий и всех выше перечисленных нагрузок в пределах 800-1000 кг/м². Пустотные плиты перекрытия весят около 320 кг/м², еще до 100 кг/м² дает утепление и стяжка, а остальное - нагрузка от мебели, гостей и других неожиданностей. Чтобы определить нагрузку от плит перекрытия и всего, что на плитах перекрытия, нужно знать длину плит перекрытия.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича с пустотными плитами перекрытия длиной 6 м нагрузка q 4 = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг/м

Таким образом погонная расчетная нагрузка на перемычку составляет:

q = q 1 + q 2 + q 3 + q 4

Для проема шириной 1,5 м для кирпичной перегородки толщиной в 2 кирпича, оштукатуренной с одной стороны, полная расчетная нагрузка q = 755,3 + 0,015х755,3 + 2400 = 3167 кг/м

1.4.2. От балок перекрытия.

Если балки перекрытия будут находиться на расстоянии 0,5 м от перемычки и выше, то нагрузку от балок перекрытия и перекрытия можно считать распределенной, и дальнейший расчет перемычки вести, как для перемычки на которую опираются плиты перекрытия, но если для междуэтажных перекрытий используются балки и балки находятся на небольшой высоте от перемычки, то в этом случае нагрузка будет точечной и при расчете нужно учитывать, куда будут опираться балки перекрытия:

Под схемой расположения балок дана эпюра изгибающего момента, действующего на балку, в нашем случае перемычку. Если балки перекрытия не будут попадать на перемычку, то нагрузка от балок перекрытия при расчете вообще не учитывается. Как видно из приведенных схем, максимальный изгибающий момент будет действовать на перемычку, если балка перекрытия будет расположена посредине:

М max = (Q х l) / 4

А значение нагрузки Q от балки перекрытия будет зависеть от расстояния между балками перекрытия.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перекрытием по балкам длиной 6 м, при расстоянии между балками 1 м нагрузка Q = 800 х 0,5 х 6 = 2400 кг

2. Подбор сечения.

2.1.1 Максимальный изгибающий момент для бесконсольной балки на шарнирных опорах , а в нашем случае перемычки, на которую действует распределенная нагрузка (в частности плиты перекрытия), будет посредине балки:

М max = (q х l 2) / 8

2.1.2 Максимальный изгибающий момент для перемычки, на которую действует и распределенная (вес кладки, отделочных материалов и самой перемычки) и сосредоточенная нагрузка (балки перекрытия), также будет посредине балки, но рассчитывается момент по другой формуле:

М max = (q х l 2) / 8 + (Q х l) / 4

Примечание: если концы профилей будут опираться на простенки более чем на 300 мм, то балку можно рассматривать не как лежащую на двух опорах, а как защемленную с двух сторон, в этом случае максимальный изгибающий момент будет на опорах: М max = (q х l 2) / 12 , а изгибающий момент от сосредоточенной нагрузки М max = (Q х l) / 8 .

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с плитами перекрытия
М max = (3167 х 1,5 2) / 8 = 890,7 кг·м.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с балками перекрытия
М max = (755,3 х 1,1 х 1,5 2) / 8 + (2400 х 1,5)/4 = 233,7 + 900 = 1133,7 кг·м

2.2 Требуемый момент сопротивления:

W треб = М max / R y

где,
R y - расчетное сопротивление стали. Ry = 2100 кгс/см² (210 МПа)

Примечание: Вообще-то расчетное сопротивление зависит от класса прочности стали и может достигать значения 4400, но лучше принимать 2100, как наиболее распространенное. Если будут использоваться два металлических профиля для перемычки, то значение W треб нужно разделить на 2, если 3 профиля, то разделить на 3 и так далее.

W треб = (890,7 х 100) / (2100 х 2) = 21,21 см 3

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены с перемычкой из 2 профилей
W треб = (1133,7 х 100) / (2100 х 2) = 27,0 см 3

2.4. Ну а теперь все просто, сначала определяемся с типом профиля. Перемычку можно сделать из горячекатанных стальных уголков, равнополочных или неравнополочных, швеллеров двутавров, профильных труб. Если, например перемычка будет из уголков, открываем соответствующий сортамент, и смотрим, чтобы значение момента сопротивления было больше полученного при расчете. Тут главное не путать оси, относительно которых действует изгибающий момент. В сортаментах эти оси могут называться по-разному. Здесь ось, относительно которой в поперечном сечении возникают сжимающие и растягивающие напряжения обозначена как z , в сортаментах эта ось может быть обозначена как х . Но важно не название, а принцип, когда мы определяли максимальный изгибающий момент, действующий на поперечное сечение балки, то длина балки l измерялась по оси х , высота балки по оси у , а ширина балки по оси z . Таким образом, какой сортамент Вы бы не взяли, и как ни называлась бы ось, главное, чтобы по этой оси определялась ширина балки.

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 110 х 70 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков W z = 23,22 см 3), или 2 швеллеров №8П (по сортаменту для таких швеллеров W z = 22,5 см 3)

Для проема длиной 1,5 м для кирпичной стены толщиной в 2 кирпича достаточно 2 неравнополочных уголков 125 х 80 х 8 мм (по сортаменту для таких уголков W z = 30,26 см 3), или 2 швеллеров №10П (по сортаменту для таких швеллеров W z = 34,9 см 3)

Ну а дальше все зависит от доступности такого профиля и удобства работы с ним, если в продаже таких профилей нет, или работать с ними неудобно, то принимается любой другой профиль с большим сечением. Кроме того, по конструктивным соображениям вместо 2 уголков удобнее использовать 4 уголка, чтобы потом было удобнее вести кирпичную кладку. Например вместо 2 уголков 110х70х8 можно использовать 4 уголка 90х56х5,5.

Примечание : Чем меньше расстояние от плит или балок перекрытия до перемычки, тем более неравномерным будет распределение нагрузки на перемычку. В связи с этим сечение профилей рекомендуется принимать больше на 5-20%. Кроме того профили нессиметричного сечения (неравнополочные и равнополочные уголки) рекомендуется связывать полосами металла для увеличения устойчивости уголков.

Опирать металлические перемычки на стены следует не менее чем на 250 мм, а в сейсмоопасных районах не менее чем на 400-500 мм.

После подбора сечения по максимальному изгибающему моменту желательно рассчитать прогиб балки, для этого даже есть специальная формула:

f = (5 x q x L 4) / (384 x E x I z)

где,
q - нагрузка на перемычку определенная в п.1
L - ширина проема
E - модуль упругости, для стали Е = 2 х 10 5 МПа или 2 х 10 10 кг/м²
I z - момент инерции по сортаменту для выбранного профиля, умноженный на 10 -8 для перевода в метры (для 2 профилей это значение логично умножается на 2), тут главное, не ошибиться с осью.

Для перемычки из 2 уголков 110 х70 х 8 мм над проемом 1,5 м прогиб
f = (5 x 3167 x 1,5 4) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 171,54 х 10 -8) = 0,003045 м или 0,3 см

Для перемычки из 2 швеллеров 8П над проемом 1,5 м прогиб
f = (5 x 3167 x 1,5 4) / (384 x 2 x 10 10 х 2 x 89,8 х 10 -8) = 0,0058 м или 0,58 см

По требованиям СНиПа 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" максимальная величина прогиба для перемычек не должна превышать 1/200 пролета, т.е. в нашем случае прогиб должен быть не более 150/200 = 0,75 см. Это условие нами соблюдено. Если такой прогиб перемычки Вас все равно не удовлетворяет, то нужно подбирать металлические профили большего сечения. Вот в принципе и все.

Примечание : если расчет производился на действие распределенной и сосредоточенной нагрузки, то расчет на прогиб удобней производить отдельно для распределенной и для сосредоточенной нагрузки, а затем полученные значения сложить.