Калькулятор размера перемычки над дверью

Калькулятор размера перемычки над дверью рекомендует размер горизонтальной балки, называемой перемычкой, необходимой над дверным проёмом. Он использует ширину проёма и сведения о том, несущая ли стена, а затем выдаёт такой размер, как «двойная 2x10» или «одинарная плашмя 2x4».

Что такое дверная перемычка?

Дверной хедер, также называемый перемычкой, — это горизонтальная балка, установленная над дверным проёмом. Она несёт вес стены, потолка, а иногда и крыши над проёмом и передаёт эту нагрузку на стойки по обе стороны двери. Без перемычки прорезание дверного проёма в стене удалило бы древесину, поддерживавшую всё, что находится выше.

Перемычка опирается на опорные стойки, подрезанные так, чтобы поместиться под каждым её концом. Полноразмерные основные стойки проходят рядом с опорными стойками от пола до верхней обвязки. Короткие стойки-заполнители закрывают промежуток между верхом перемычки и расположенной выше верхней обвязкой.

«Двойная» или «тройная» перемычка состоит из двух или трёх досок, скреплённых гвоздями лицевыми сторонами. Дополнительные слои увеличивают толщину в пределах стены, поэтому балка становится прочнее, не увеличиваясь в глубину. Двойная 2x10 и тройная 2x10 имеют одинаковую высоту 9,25 дюйма (23,5 см).

Как рассчитать размер дверной перемычки

Размер перемычки главным образом зависит от двух факторов: ширины проёма и того, является ли стена несущей.

Несущая стена поддерживает нагрузку от расположенного выше этажа или крыши. Ненесущая стена, иногда называемая перегородкой, поддерживает только саму себя.

Для ненесущих стен Международный жилищный кодекс (IRC), раздел R602.7.3, допускает одинарную доску 2x4, установленную плашмя, над любым проёмом шириной до 8 футов (96 дюймов). «Плашмя» означает, что 2x4 лежит широкой гранью, а не установлен на ребро.

Для несущих стен требуемый размер берётся из таблицы IRC R602.7(1), где указана наибольшая длина пролёта, которую может выдержать каждый размер пиломатериала при определённом числе слоёв. Допустимый пролёт уменьшается с ростом нагрузки: большее число этажей над перемычкой, более широкое здание или большая снеговая нагрузка на грунт сокращают его.

Более широкие проёмы требуют более крупных перемычек из-за основных закономерностей работы балок. Для балки, несущей равномерно распределённую нагрузку, максимальный изгибающий момент равен M = wL²/8, где w — нагрузка на дюйм пролёта, а L — длина пролёта. Поскольку L возводится в квадрат, удвоение пролёта увеличивает изгибающую нагрузку, которую должна выдерживать перемычка, более чем вдвое.

Нагрузка, заложенная в этом калькуляторе

Калькулятор запрашивает только ширину, высоту и отметку о несущей способности стены, поэтому остальные параметры приходится принять. Высота (от 24 до 120 дюймов) влияет только на масштаб чертежа; размер перемычки определяется шириной. Используется строка из средней части таблицы IRC R602.7(1): перемычка поддерживает крышу, потолок и один этаж с центральной опорой, ширина здания составляет 28 футов (8,53 м), а снеговая нагрузка на грунт — 50 фунтов (23 кг) на квадратный фут.

Это не самый лёгкий и не самый тяжёлый табличный случай. Для двухэтажного дома с пятном застройки 36 футов в регионе с обильными снегопадами требуется перемычка больше, чем показывает калькулятор. Для одноэтажного дома с пятном застройки 20 футов и снеговой нагрузкой 30 psf можно использовать перемычку меньшего размера. Перед монтажом каркаса строитель должен уточнить точную строку таблицы в местном строительном ведомстве или у инженера-конструктора.

При этих допущениях калькулятор перебирает элементы из таблицы, начиная с наименьших (двухслойные от 2x4 до 2x12, затем трёхслойные и четырёхслойные) и выдаёт первый вариант, допустимый пролёт которого не меньше ширины проёма.

Таблица размеров дверных перемычек

Приведённые ниже пролёты — это табличные значения для описанной выше расчётной нагрузки. Инструмент принимает ширину от 12 до 144 дюймов (366 см).

Для ненесущих стен калькулятор выдаёт «одинарная плашмя 2x4» для любой ширины до 96 дюймов (244 см). При ширине более 96 дюймов (244 см) он переходит к той же таблице, поскольку допуск для 2x4, установленной плашмя, распространяется только на проёмы шириной до 8 футов (2,4 м).

Для проёмов, превышающих пролёт четырёхслойной 2x12, требуется расчётная балка, например из клеёного шпона (LVL), клеёной древесины или стали, размер которой определяет инженер.

Пример расчёта

Пример: несущий проём шириной 60 дюймов. Двойная 2x4 имеет пролёт 2'-5" (29 дюймов), чего недостаточно. Двойная 2x6 имеет пролёт 3'-7" (43 дюйма), что также недостаточно. Двойная 2x8 имеет пролёт 4'-6" (54 дюйма), и до требуемой длины не хватает 6 дюймов. Двойная 2x10 имеет пролёт 5'-6" (66 дюймов), чего достаточно для 60 дюймов (150 см), поэтому калькулятор выдаёт «двойная 2x10».

Часто задаваемые вопросы

Какой размер перемычки нужен для двери шириной 32 дюйма?

В ненесущей стене достаточно одинарной 2x4, установленной плашмя, для любой двери шириной до 8 футов (2,4 м), включая дверь шириной 32 дюйма. В несущей стене проём шириной 32 дюйма попадает в диапазон от 30 до 43 дюйма, поэтому калькулятор выдаёт двойную 2x6.

Какой самый широкий проём может перекрыть сдвоенная 2x8?

При нагрузке, принятой в этом калькуляторе, это 4 фута 6 дюймов (54 дюйма). Такой же элемент рассчитан на 6 футов 10 дюймов (2,08 м) при самой лёгкой строке таблицы, где перемычка несёт только крышу и потолок в здании шириной 20 футов и при снеговой нагрузке 30 psf. Пролёт зависит от нагрузки, а не только от пиломатериала.

Нужна ли для несущей стены двойная перемычка во всех случаях?

Да. Таблица IRC R602.7(1) начинается с двух слоёв, а калькулятор переходит к трём, а затем к четырём слоям по мере увеличения ширины проёма. Для проёмов, ширина которых превышает допустимый пролёт четырёхслойной 2x12, вместо пиломатериала стандартных размеров требуется расчётная балка.

Как определить, является ли стена несущей?

Стена обычно является несущей, если она проходит перпендикулярно балкам перекрытия или потолка над ней, расположена непосредственно под балкой или другой стеной на вышележащем этаже либо является наружной. Если есть сомнения, до начала работ следует обратиться к инженеру-конструктору или строительному инспектору.

Почему для ненесущей стены с дверью ниже 8 футов достаточно одинарной 2x4?

Она несёт лишь собственный вес и вес материала стены непосредственно над ней. IRC R602.7.3 допускает одинарную 2x4, установленную плашмя, для проёмов шириной до 96 дюймов (244 см) в ненесущих стенах.

Учитывает ли этот калькулятор снеговую нагрузку и ширину здания?

Не в качестве входных параметров. Он всегда использует одну строку таблицы: крышу, потолок и один этаж с центральной опорой, здание шириной 28 футов и снеговую нагрузку на грунт 50 фунтов (23 кг) на квадратный фут. Дополнительные этажи над перемычкой, более широкое здание или большая снеговая нагрузка требуют перемычки большего размера, чем показывает инструмент.

Источники

1. International Code Council. International Residential Code, таблица R602.7(1) «Пролёты балок и перемычек для наружных несущих стен» и раздел R602.7.3.
2. U.S. Department of Commerce. Voluntary Product Standard PS 20-20, American Softwood Lumber Standard (размеры строганых пиломатериалов).
3. American Wood Council. National Design Specification (NDS) for Wood Construction.