Устройство деревянного межэтажного перекрытия в частном доме

Устройство деревянных перекрытий между этажами: расчет и схемы монтажа

Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.

Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.

Полезные советы по их монтажу и важные нюансы выполнения этой работы также не будут лишними. Надеемся, что полученная информация пригодится вам на стройке и поможет избежать серьезных ошибок.

Содержание статьи:

Устройство перекрытий из дерева

Пожалуй, это лучший вид перекрытий, он выгодно отличается простотой изготовления и доступностью материалов. К тому же для его создания используется только дерево, что обеспечивает экологическую чистоту при достаточной надежности. Устройство перекрытия по деревянным балкам не отличается особой сложностью, основные его составляющие:

• несущие балки;
• направляющие бруски;
• черновой потолок;
• основа пола верхнего этажа;
• утеплитель;
• гидроизоляция;
• декоративное покрытие.

Необходимую прочность и надежность всей конструкции придаст брус. Он может быть сплошным или склеенным из нескольких слоев. Хорошая замена бруса – цельные бревна небольшого диаметра. Также основой конструкции могут послужить доски, но подобные перекрытия имеют существенные ограничения по длине пролета и нагрузке.

В принципе, балка может быть изготовлена из любой древесины, но лучше выбирать лиственницу или сосну. Дерево лиственных пород имеет несколько иную структуру и меньшее сопротивление на изгиб. Такое перекрытие может не выдержать постоянной нагрузки.

На несущую конструкцию из параллельных балок монтируют основу будущего пола и потолка соответственно. Это может быть подготовленная доска или листовой материал на древесной основе. На готовую основу укладывают напольное покрытие (на втором этаже), а снизу делают полноценный потолок.

Особенностью подобной конструкции является свободное внутреннее пространство, которое необходимо использовать. Его заполняют любым материалом с теплоизолирующими или звукопоглощающими свойствами. Это поможет сохранить тепло в помещениях и обеспечит достаточный уровень звукоизоляции.

Разновидности конструкций и материалы деревянного перекрытия

Главным элементом перекрытия между этажами являются несущие балки. От того, насколько правильно подобраны материалы для изготовления деревянного «пирога» между этажами, зависит прочность перекрытия и безопасность самих хозяев. Толщина пирога всегда ограничена, поэтому приходится либо увеличивать количество несущих элементов, либо менять материал.

Традиционно в качестве несущих элементов используют следующие материалы:

• Клееный брус;
• Опиленное бревно;
• Пакет из шлифованных и сбитых досок.

Понятно, что наилучший вариант будет самым дорогим. Использование для перекрытия между этажами клееного бруса позволяет сделать деревянный каркас максимально жестким, поэтому к брусовой затяжке прибегают либо по желанию хозяев, либо при очень больших размерах помещений верхнего этажа. Чаще всего клееный брус укладывают в деревянное перекрытие при расстоянии между стенами от 4 м. Получается дорого, но надежно.

Более экономный способ – использовать хвойные пиломатериалы, обычно сосновое окоренное бревно обрезают дисковыми фрезами в двухкантный или трехкантный брус. Такая балка получается прочнее и дешевле обычного деревянного бруса прямоугольного сечения.

Самый бюджетный вариант – пакетная балка. Ее сбивают из калиброванной и шлифованной доски сороковки, две или три на одну балку. Перед сборкой деревянную поверхность обрабатывают пропиткой, сушат и закрашивают олифой. Перекрытие из пакетного бруса считается наиболее гибким и одновременно самым надежным.

Даже если возникнет перегрузка, деревянные элементы прогнутся, но излома и обрушения между этажами не будет. Собрать такое деревянное перекрытие между этажами своими руками намного проще и дешевле, так как нет необходимости закупать строевой или клееный брус.

Чтобы снизить трудоемкость работ и размеры затрат, учитывая проект дома и ширину стен, изготавливают несколько вариантов конструкций, в зависимости от того, как планируется настилать пол второго этажа по деревянным балкам:

• Легкие перекрытия. Для каркасных домов шаг между несущими элементами может быть уменьшен до 30 см, а лаги под деревянный пол не настилаются. Сама конструкция собирается без утеплителя и пленочной изоляции;
• Средние перекрытия на этажах. В конструкции используют лаги и звукоизоляцию, пароизолирующую пленку и утеплитель не применяют;
• Теплые средние деревянные перекрытия. Между этажами укладывают полноценный пакет с утеплением и пленочной гидро- и пароизоляцией.

Легкие перекрытия на этажах используют для неотапливаемых зданий, средние системы применяют для построек с мощным наружным утеплением стен. Теплые деревянные конструкции применяют в том случае, если верхний этаж граничит с чердаком или мансардой.

Из практики известно, что для деревянных конструкций наилучшую звукоизоляцию между этажами обеспечивают листовые и волоконные материалы. Можно использовать минеральную вату или насыпной керамзитовый гранулят. Но оба материала обладают высокой впитывающей способностью, поэтому приходится укладывать пароизоляционную пленку. Пенополистирол не боится влаги, но звукоизоляция на этаже примерно в 3-4 раза хуже минеральной. Поэтому ЭППС или пенопласт используют там, где звукоизоляция деревянного перекрытия между этажами не имеет особого значения. Например, между цокольным и первым этажами.

Расчет балок перекрытия

Планируя строительство перекрытия, для начала следует рассчитать конструкцию его основы, то есть длину балок, их количество, оптимальное сечение и шаг расположения. От этого будет зависеть, насколько безопасным окажется ваше перекрытие и какую нагрузку оно сможет выдерживать при эксплуатации.

Длина балок

Длина балок зависит от ширины пролета, а также от способа крепления балок. Если балки будут закреплены на металлических опорах, их длина будет равняться ширине пролета. При заделке в пазы стен, длину балок рассчитывают, суммируя величину пролета и глубину заведения двух концов балки в пазы.

Шаг расположения балок

Расстояние между осями балок выдерживают в пределах 0,6-1 м.

Количество балок

Расчет количества балок выполняют следующим образом: планируют размещение крайних балок на расстоянии минимум 50 мм от стен. Остальные балки размещают в пространстве пролета равномерно, в соответствии с выбранным интервалом (шагом).

Сечение балок

Балки могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое, двутавровое сечение. Но классическим вариантом все же является прямоугольник. Часто используемые параметры: высота – 140-240 мм, ширина – 50-160 мм.

Выбор сечения балки зависит от ее планируемой нагруженности, ширины пролета (по короткой стороне помещения) и интервала размещения балок (шага).

Нагруженность балки высчитывают, суммируя нагрузку ее собственного веса (для междуэтажных перекрытий – 190-220 кг/м 2 ) с временной (эксплуатационно й) нагрузкой (200 кг/м 2 ). Обычно, для эксплуатируемых перекрытий, нагрузку принимают равной 350-400 кг/м 2 . Для чердачных неэксплуатируемы х перекрытий можно брать меньшую нагрузку, вплоть до 200 кг/м 2 . Специальный расчет необходим, если предполагаются значительные сосредоточенные нагрузки (например, от массивной ванны, бассейна, котла и т.п.).

Балки укладывают вдоль короткого пролета, максимальная ширина которого – 6 м. На большем пролете неизбежно провисание балки, которое приведет к деформации конструкции. Однако и в такой ситуации есть выход. Для поддерживания балок на широком пролете устанавливают колонны и опоры.

Сечение балки напрямую зависит от ширины пролета. Чем больше пролет, тем более мощную (и прочную) балку необходимо выбирать для перекрытия. Идеальный пролет для перекрытия балками составляет до 4 м. Если пролеты шире (до 6 м), то использовать необходимо нестандартные балки с увеличенным сечением. Высота таких балок должна составлять не менее 1/20-1/25 от величины пролета. Например, при пролете 5 м нужно использовать балки с высотой 200-225 мм при толщине 80-150 мм.

Конечно, самостоятельно выполнять расчеты балок необязательно. Можно воспользоваться готовыми таблицами и диаграммами, в которых указаны зависимости размеров балок от воспринимаемой нагрузки и ширины пролета.

После выполнения расчетов можно приступать к устройству перекрытия. Рассмотрим весь технологический процесс, начиная с фиксирования балок на стены и, заканчивая, финишной обшивкой.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

• прямоугольной;
• двутавровой;
• коробчатой.

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

Технология монтажа перекрытий из дерева

Для выполнения работ потребуются следующие инструменты:

• топор;
• циркулярная пила;
• ножовка;
• молоток;
• шуруповерт;
• саморезы и гвозди;
• рубанок;
• гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы;
• строительный уровень длиной не менее 80 см.

1. При возведении стен в их верхней части формируют специальные проемы или углубления для балок. Перед началом работ эти гнезда очищают от пыли и мусора и настилают в них гидроизоляционный материал. Чаще всего используют рубероид. Если стены из кирпича, гнезда можно обработать битумом или мастиками на его основе.
2. Торцы балок обмазывают битумом.
3. Укладывают опоры в предварительно подготовленные проемы.

Если строение возведено из дерева, балки врубают в верхний венец. Существует такой способ крепления опорных элементов к стене, как ласточкин хвост. Оно используется в домах, выстроенных из бревна или бруса. Этот метод соединения прост и надежен. Для фиксации балок необходимы металлические скобы.

Утепление межэтажных перекрытий из массива

Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующим правилам:

• уложенный в гнездо брус должен отстоять от стен углубления не менее, чем на 4 см;
• балки должны располагаться на расстоянии 40-50 см от дымохода;
• каждую 3-4 балку крепят к стене анкерами;
• пространство между брусом и стенками гнезда заполняют паклей или стекловатой.

Схема монтажа межэтажных перекрытий предусматривает устройство тепло- и звукоизоляции. Поэтому оставшиеся после укладки балок щели заполняют монтажной пеной.

Технология устройства настила

В зависимости от местонахождения наблюдателя, деревянные перекрытия между этажами могут представлять собой либо пол, либо потолок помещения. К устройству пола требования особые. Перед тем, как приступить к монтажу настила, каждую балку с обеих сторон подшивают черепными брусками сечением 40х40 см или 50х50 см.

Они послужат опорой для чернового пола. Аналогичным образом можно поступить и с устройством настила, образующего потолок. Но технология монтажа этого конструктивного элемента не имеет специальных требований для выполнения таких работ.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Устройство перекрытия по деревянным балкам начинают с крепления к нижней части опор неструганных досок толщиной от 15 мм. Они впоследствии послужат черновым потолком. На получившийся в процессе подшивки настил сверху укладывают гидроизоляционный материал: рубероид, специальную мембрану или плотный полиэтилен. На него — утеплитель.

Монтируют обшивку верхней части перекрытия по деревянным балкам. Доски крепят гвоздями или саморезами. Зная последовательность работ, их несложно выполнить своими руками. Перекрытие дома должно представлять собой герметичную, прочную, качественно утепленную конструкцию. Этот элемент здания испытывает наибольшие весовые нагрузки, поэтому для его устройства выбирают исключительно качественные материалы.

Порядок монтажа деревянного перекрытия

Пристальное внимание следует уделить тому, как провести дымоход через деревянные перекрытия. При этом нужно соблюсти полную герметичность и пожаробезопасность. По СНиП 41-2003, регламентирующему правила его установки, запрещено располагать быстровоспламеняющиеся части на расстоянии менее 13 см от кирпичных или бетонных труб, и 25см от керамических.

При установке дымоходной трубы следует придерживаться следующей последовательности:

1. Проем перекрытия, предназначенный для проведения по нему трубы, заделывают жароустойчивыми несгораемыми материалами. Это может быть двойной слой асбестового картона или войлока, пропитанного раствором глины.
2. Измеряется патрубок с уже наклеенным на него материалом, обеспечивающим изоляцию, и на потолке расчерчиваются карандашом границы отверстия, которое затем вырезается лобзиком. В перекрытие укладывается несгораемый утеплитель и устанавливается патрубок.
3. В месте соприкосновения дымохода с кровлей и потолком устанавливается щиток из стали или шифера с вырезанным круглым отверстием по диаметру проходящей по нему трубы.

Другим вариантом изоляции дымохода является использование жаростойкого гипсокартона в сочетании с керамзитом и асбестом. Для этого:

1. В перекрытии прорезается отверстие, имеющее форму квадрата, с расстоянием от внешних поверхностей трубы 20-25 см.
2. В него ставится гипсокартонный короб.
3. На потолочной стороне устанавливается стальной лист с круглым отверстием посередине, через которое проводится дымоходная труба.
4. Вокруг трубы на всю толщину перекрытия засыпается керамзит.

Алгоритм укладки бруса

Во время возведения стен, предназначенные для укладки бруса, застилают своими руками в несколько слоёв рубероидом. За 1 день до укладки брус обрабатывают раствором антипиреном с целью защиты от огня.

На концах брус обтёсывают под углом 60° и обрабатывают их антисептическим раствором, потом – смолой.

Концы деревянного бруса оборачивают в гидроизоляционный материал и помещают в ниши. Расстояние от концов бруса до стен ниши должно оставаться не менее 4 см. Это устройство заполняется пенопластом или минеральной ватой.

Перекрытия в доме из бруса своими руками

Если стена кирпичная, и толщина стены меньше двух кирпичей, пространство наполняют раствором из цемента. Каждую третью балку фиксируют анкером, выступающим из стены на 20 см, заложенным во время строительства стены. Предварительно в балке своими руками высверливается устройство под анкер, соответствующего диаметру и глубине.

В стене брус дополнительно крепят кронштейном, прикреплённым к деревянным балкам.

Балки кладут от стен к центру, проверяя ровность укладки нивелиром. Обнаружив неровность, её устраняют при помощи просмолённых досок, подогнанных по ширине. Запрещается стёсывать брус или подкладывать под щепки, так теряется прочность конструкции.

Балки укладываются своими руками строго параллельно друг к другу с одинаковым шагом.

Крайние балки никогда не располагают тесно к стене, оставляют, по крайней мере, 10 см. Никогда не устанавливают брус непосредственно возле трубы дымохода.

Балки перекрытия

Чтобы разобраться, как сделать деревянное перекрытие между этажами, нужно знать особенности каркаса конструкции. Ее основой служат деревянные брусья. Чаще всего используют элементы 15-25 см в высоту и 5-15 в толщину. Между балками делается расстояние до 1 м, в зависимости от сечения элементов.

Опорные концы делают от 150 мм в длину, их укладывают «маячковым» способом. Сначала проводится монтаж крайних балок, а между ними укладывают промежуточные. Ровность укладки выверяют уровнем. Средние балки укладывают по шаблону. Для выравнивания можно использовать различные смоленные подкладки из обрезков.

Брусья укладывают с одинаковым шагом по всему периметру, строго параллельно. Перед укладкой их обрабатывают антисептическими пропитками и обматывают в 2-3 слоя рубероидом. Для кирпичных и блочных построек балки перекрытия с концов промазывают битумом. Такой прием защищает древесину от влаги. Для стен толщиной от 2.5 кирпича оставляют продушины для вентиляции. А на месте соединения древесины со стенами под балки стелют рубероид.

Крепление балок к стене

Отличительной особенностью балочных перекрытий, является размещение несущих элементов на одинаковом друг от друга расстоянии, с последующим заполнением пространства между ними утеплителем. Это помогает не только улучшить микроклимат в помещениях, но и создать эффективный звуконепроницаемый слой.

В помещении прямоугольного исполнения, балки рекомендуют располагать параллельно короткой стене. Чтобы избежать деформации балок под действием массы, следует правильно определить расстояние между балками перекрытия в деревянном доме, где будет осуществлен крепеж. Рассчитывается оно с учетом материала и поперечного сечения бруса.

Укладку производят маячным способом: сначала крепят балки по краям, а затем все остальные, промежуточные.

Ошибки при устройстве деревянных перекрытий

При самостоятельном устройстве какой бы то ни было конструкции есть реальный шанс сэкономить собственный бюджет. Однако, с оговоркой – при профессиональном подходе.

Новички же могут наделать массу ошибок, при которых межэтажные перекрытия деревянного дома станут не только ненадёжными, но и представлять опасность для проживающих. Итак, в чём хитрости качественной установки:

1. Наиглавнейшей ошибкой станет устройство балок ближе 40 см к дымоходу. Древесина, как известно, горит и происходит это не всегда из-за открытого пламени – нагревание и обугливание вызовет тление и до беды недалеко. Кроме того, поверхность кирпичного дымохода должна быть оштукатурена специальными составами на толщину 2 см минимум.
2. Древесина для лаг должна быть идеально сухой. Если её приобрели без уверенности в этом, то стоит выждать до полугода, установив сырьё на подставки в сухом и проветриваемом помещении. Устанавливать влажные хлысты чревато для всей конструкции дома, особенно если речь идёт о бревенчатом срубе.
3. Обработать будущие перекрытия на предмет защиты от гнили, грибка и жука-короеда. Даже если продавец уверяет, что товар обработан наилучшим образом, это не значит, что нужно верить на слово. Потом, в случае напасти всех описанных видов, вскрывать полы и «лечить» балку придётся профессионалам.