Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какой брус использовать для перекрытия?

Какую древесину лучше выбрать для деревянных перекрытий и как правильно уложить балки?

Применительно к нашей теме эти слова звучали бы так: ни пола, ни потолка. И действительно, ни того ни другого не было бы у помещений без перекрытий. Но главное, что этот конструктивный элемент связывает между собой ограждающие стены здания и в немалой степени отвечает за его надежность

Одна из разновидностей перекрытий — деревянные балочные (бывают еще монолитные, сборные, кессонные и др.). Их сооружают как в брусовых, бревенчатых и каркасных домах, так и в возведенных из кирпича или бетонных блоков. Для начала разберемся, какими характеристиками должны обладать перекрытия.

На первом месте, разумеется, стоит прочность, ведь помимо собственного веса перекрытия несут на себе нагрузки от предметов обстановки и находящихся в помещении людей. В соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85, они должны быть рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку не менее 150 кгс/м² (при проектировании ее значение для междуэтажных перекрытий обычно несколько завышают, а для чердачных, наоборот, занижают). Если планируется установить в помещении, например, котел, бильярдный стол или рояль, то при инженерных расчетах обязательно учитывают оказываемые ими сосредоточенные нагрузки.

Вторая важная характеристика — жесткость, то есть устойчивость к прогибу под воздействием нагрузок: не более 1/200 или 1/250 пролета для чердачных и междуэтажных перекрытий соответственно. Кроме того, конструкция должна быть стабильной и «не реагировать» на хождение людей, перестановку мебели и т. п.

Возлагаются на перекрытия и такие задачи, как защита от передачи воздушного и ударного шума из одной комнаты в другую; предотвращение утечки тепла из обогреваемого помещения в холодное (чердак, подвал) при разнице температур в них ≤10°С; а также создание препятствия для распространения в здании огня.

Плюсы и минусы деревянных перекрытий

Несомненные плюсы таких конструкций — легкость, быстрота сооружения и сравнительно невысокая стоимость. Ну а минусы типичны для древесины. Во-первых, балки чувствительны к изменениям температурно-влажностного режима, что чревато их деформацией. Во-вторых, дерево подвержено различным биопоражениям (гниль, грибок и пр.). По этой причине для изготовления балок следует использовать хорошо высушенный материал с влажностью не более 8–12%, в обязательном порядке обработанный специальными антисептическими препаратами, что позволит существенно продлить срок службы конструкций. Кроме того, действенной мерой по предотвращению преждевременной порчи древесины является поддержание в доме постоянного уровня температуры и влажности.

Нередко деревянные перекрытия проявляют нестабильность, заметно прогибаясь под нагрузками. Причиной этого, даже при использовании балок расчетной жесткости, является либо их неправильное расположение — не по ширине, а по длине проема, либо простое опирание на венец сруба вместо установки в выбранный в бревне паз

Еще один минус деревянных перекрытий заключается в их повышенной пожароопасности. Вследствие этого балки должны быть пропитаны огнезащитными составами, а по периметру проходящих сквозь перекрытия дымовых труб — устроены изоляционные короба, заполненные негорючей каменной ватой высокой плотности.

Обычная древесина или клееная?

Клееная балка

Используя для изготовления балок натуральную древесину естественной влажности (как правило, это изделия из сосны толщиной 50–80 мм и высотой 200–300 мм), необходимо учитывать следующие моменты. Первый: не прошедший принудительную сушку материал будет менять свои геометрические размеры в зависимости от внешних условий. Второй: не исключено, что он имеет скрытые пороки, что может отразиться на несущей способности конструкции. Третий: чтобы исключить боковые деформации, широкие балки придется снабжать распорками. И наконец, четвертый: перекрыть такими балками можно не более чем 6-метровый пролет, да и то с маленьким шагом.

Балки из клееной древесины, сырье для которой проходит тщательную сортировку и камерную сушку, имеют стандартные размеры от 140 × 50 до 200 × 200 мм и при равном сечении являются значительно прочнее обычных. Ими можно перекрывать пролеты длиной до 12 м. Кроме того, для укладки перекрытий в помещениях сложной геометрии, где потолочная конструкция играет к тому же еще и декоративную роль, выпускаются гнутоклееные балки.

Стоит отметить, что в последнее время вместо балок из цельной и клееной древесины отечественные застройщики все чаще стали использовать балки из LVL-бруса, OSB-плит, металлодеревянные и др.

Укладка балок

Сечение, а следовательно, и шаг установки балок — это расчетные величины, зависящие от длины пролета, проектных нагрузок, а также размера плит утеплителя, который укладывают в промежутки между балками.

Если согласно проекту балки должны быть расположены параллельно длинной стене, чтобы, например, стать элементом дизайна интерьера, то их сечение определяется особо. В этом случае обычно используют изделия из клееной древесины с металлическим армированием, предусматривают опорные колонны, усиливают конструкцию поперечными балками и др.

Узел соединения балки с венцом брусового или бревенчатого дома выполняют разными способами. Один из них — укладка балки в выбранный на 70 мм паз через промежуточный изоляционный слой (чтобы в результате трения не появлялся скрип). При подрубке конца балки — например, для замка «ласточкин хвост» и т. п. — ее сечение может быть уменьшено только на четверть (СНиП II-25-80), иначе возникает риск появления в ней продольных трещин и, как следствие, снижения несущей способности.

Коробка дома, сложенного из бруса или бревна, осаживается практически равномерно по всем стенам, а следовательно, перекоса перекрытий можно не опасаться

Вариант опирания деревянной балки на кирпичную стену

Также соединение выполняют с применением опорных элементов из оцинкованной стали — уголков, кронштейнов, Т-образных пластин и др., которые фиксируют к стене металлическими саморезами или шурупами-глухарями большого сечения, а к ним теми же саморезами крепят балку. Опоры могут быть скрытыми или оставаться на виду, если потолочная конструкция выступает в качестве интерьерной детали. При этом следует учитывать, что специалисты рекомендуют использовать такое соединение балок только с внутренними стенами, поскольку на ограждающей стене опорные элементы могут попасть в точку росы, что приведет к выпадению конденсата и появлению темных пятен на древесине.

Для устройства деревянных перекрытий в блочных и кирпичных домах в процессе кладки стен в них предусматривают специальные гнезда глубиной не менее 150 мм, куда вставляют балки. Предварительно их концы срезают под острым углом, чтобы древесина не насыщалась влагой, обрабатывают биозащитными препаратами и гидроизолируют двумя слоями рубероида или пергамина. Торец при этом должен оставаться открытым, чтобы ничто не мешало движению водяного пара. Углубление выстилают гидроизоляционным материалом, помещают внутрь утеплитель, кладут деревянную прокладку (также обработанную антисептиком) и вставляют туда балку, фиксируя ее анкерами. Обратите внимание: СНиПы запрещают глухую (закрытую) заделку деревянных конструкций в каменные стены, поэтому по краю гнезда необходимо предусмотреть воздушный зазор.

Как быть, если балка одним своим концом опирается на деревянную стену, а другим – на каменную? Ведь первая будет давать осадку, а вторая нет. Как в этом случае поведет себя перекрытие?

Чтобы не допустить его перекоса, практикуют следующее решение. Вдоль каменной стены ставят столбы (деревянные, бетонные и пр.), закрепляют на них винтовые домкраты, поверх кладут опорный брус, а на него – концы балок. Таким образом, подкручивая винты, можно выравнивать перекрытие, «подстраиваясь» под осадку деревянной стены. Сечение и шаг столбов – величины расчетные.

Что касается эстетической стороны вопроса, то столбы можно оставить на виду, вписав их в стилистику интерьера, а можно спрятать за обшивкой, только при этом нужно не забыть устроить в ней окошки для регулировки домкратов.

Конструкция перекрытия

Классическая система утепления перекрытия для холодного чердака

Самый распространенный вариант «пирога» деревянного перекрытия выглядит так. Прежде всего, между балками должен быть уложен утеплитель, решающий также задачу по звукоизоляции помещений. Как правило, это 50-миллиметровые плиты из каменного волокна, общая толщина слоя которых для междуэтажных перекрытий, согласно расчету, может достигать 150 мм.

Если балки перекрытия в декоративных целях частично выступают за плоскость потолка, то их оставшейся высоты может не хватать для укладки полноценного слоя теплоизоляции. В этом случае специалисты советуют «нарастить» балки деревянными брусками и уже в этот каркас класть утеплитель нужной толщины.

Практически непреодолимой преградой для распространения ударного и воздушного шума будет являться перекрытие, состоящее из двух не зависимых друг от друга контуров балок (они могут быть и разнонаправленными), заполненных эффективной изоляцией

Для защиты от увлажнения водяным паром утеплитель снизу покрывают пароизоляционной пленкой. Ее настилают так, чтобы она или огибала балки, или прилегала только к их нижней поверхности, формируя из нее сплошной, неразрывный слой с помощью перехлестной стыковки полотен и проклейки швов специальными лентами. Действуя по тому же принципу, сверху утеплитель защищают слоем гидроизоляции.

Со стороны нижерасположенного помещения по балкам выполняют, например, обшивку вагонкой либо сооружают каркасную подоснову для того или иного вида потолочной отделки, а сверху — делают обрешетку (или кладут лаги) для настила чернового и чистового пола.

Строительство домов

Деревянные дома давно зарекомендовали себя как экологически чистое и с высоким сроком службы жилье. Доказательством чему служат строения, которым насчитывается около 100 лет. Для возведения чаще выбирается брус, он может быть непрофилированный, профилированный и клееный.

Содержание:

Перекрытие дома из бруса

Для перекрытий выбирается та же древесина, что использовалась при строительстве, реже применяется металлический швеллер. Каждый материал имеет как преимущества, так и недостатки. От качества и метода укладки перекрытий зависит долговременная эксплуатация дома. Разобраться в специфике и нюансах поможет следующая информация.

Перекрытиями называют конструкцию, разделяющую:

  • жилые этажи, включая мансардное помещение;
  • подвал или цоколь от жилых комнат;
  • неотапливаемый чердак от жилого пространства.

Таким образом, верхняя часть перекрытия служит основой для пола, а нижняя – потолка. Для домов из бруса применяется балочная конструкция, так как вес цельных железобетонных плит не выдержит ни одно деревянное строение.

Перекрытие должно отвечать определенным требованиям по прочности, то есть выдерживать нагрузки, в роли которой выступают люди, мебель и другие предметы интерьера. К тому же конструкция должна обладать и жесткостью, не допуская прогибов балочных элементов.

  • Величина допустимой нагрузки на балочные конструкции устанавливается исходя из назначения помещения. Так, для практически пустых чердаков данный показатель равен не более 100 кг/м², для междуэтажных, цокольных или подвальных – до 210 кг/м².
  • Жесткость материала по предельному прогибу для неэксплуатируемых мансард перекрытий составляет 1/200 от ее длины, для межэтажных – до 1/250, например, брус длиной в 4 м прогнется на 16-20 мм.
  • При проектировочных работах необходимо предусмотреть укладку материала со звукоизоляционными и теплозащитными свойствами.
  • Огнестойкость – важная характеристика материала. Деревянные перекрытия обладают низкой стойкостью к воздействию к открытому пламени, поэтому крайне важно обработать все элементы антипиренами.
Читать еще:  Как правильно класть плиты перекрытия на цоколь?

Выбор балок для перекрытия дома

Металлические балки перекрытия

Надежностью и долговечностью обладают балки из металла. Благодаря повышенной прочности и соответственно меньшей толщине, они позволяют сэкономить пространство. Здесь могут использоваться двутавровые конструкции, швеллеры или уголки.

  • устойчивость к биологическому воздействию (не подвержены к образованию гнили, развитию грибков, непривлекательны для насекомых);
  • негорючий материал, способен выдерживать высокие температуры;
  • металлические балки могут перекрыть большую ширину – до 9 м.
  • внушительный вес, а значит, создается большая нагрузка на всю конструкцию, следовательно, и на фундамент;
  • в точках повышенной влажности подвергается коррозии;
  • перекрытия не отличаются высокими показателями по звуко- и теплоизоляции;
  • стоимость.

Для установки металлических балок применяется специальная техника, что не целесообразно при возведении малоэтажных индивидуальных строений.

Деревянные балки перекрытия

В большинстве случаях при строительстве домов из различных материалов используются балки перекрытия из бруса. Чаще их заготавливают из хвойных пород деревьев, реже встречается брус из лиственного массива.

  • натуральность;
  • незначительный вес, позволяющий обойтись без подъемной спецтехники;
  • легкость в обработке;
  • простота и удобство в монтаже;
  • доступная стоимость.
  • ограниченная ширина пролета – для межэтажных – до 5 м, для неэксплуатируемых чердачных – до 6 м;
  • повышенная огнеопасность;
  • подверженность к загниванию и заражению жуком-короедом.

Однако, обработка специальными препаратами, повышает стойкость к огню и биологическим воздействиям.

Для устройства чердачных конструкций зачастую используют бревна, которые в зависимости от диаметра отличаются высокой прочностью на изгиб.

Отдельно стоит отметить балки из клееного бруса, который благодаря своей особой структуре значительно увеличивает ограничение по ширине пролета. Такие элементы выдерживают повышенную нагрузку. Брус отличается прекрасным внешним видом, что дает возможность оставлять их открытыми, создавая акцент при создании интерьера в стиле кантри.

Сечение балок перекрытия

Пролет перекрывают балками вдоль короткой стены. Сначала укладывают конечные брусья, затем равномерно распределяют расстояние между ними. Шаг напрямую зависит от сечения используемых балок, обычно толщина поперечины должна составлять 1/25 от ее длины. Так, например, если нужен брус перекрытия длиной 4 м, то ее ширина должна составлять как минимум 160 мм.

Для междуэтажных перекрытий

Сечение балки, ммШирина пролета, мм
3 0003 5004 0004 5005 000
50х160800600450————
60х2001 250800700550450
100х100600450350————

Для чердачных перекрытий:

Сечение балки, ммШирина пролета, мм
3 0003 5004 0004 5005 000
50х1601 200900650500400
60х2001 8501 3501 050800650
100х100900700500400——

Если нет возможности приобрести брус перекрытия нужного размера, то допускается заменить его двумя досками, где суммарная толщина равна сечению бруса. Пиломатериал обязательно скрепляется между собой гвоздями или шурупами с шагом в 20 см в шахматном порядке, такая конструкция выдержит двойную нагрузку.

Диаметр бревна, ммШирина пролета, мм
3 0003 5004 0004 5005 0005 5006 0006 5007 0007 500
1701 000800600
2101 000800600
2501 000800800600
2901 000800800
3101 000800
3301000

Влажность пиломатериала не должна превышать 14%.

Перекрытие дома из бруса

Общие правила укладки балок перекрытия:

  • Перед началом работ все деревянные элементы конструкции обрабатываются защитными средствами. В процессе подгона материала (выпиливании, вырезки) пазы или торцы также подвергаются обработке.
  • Следует помнить, что расположение балок относительно дымоходных труб не должно быть менее 40 см.
  • Самым надежным соединением считается «ласточкин хвост». Конечно, процесс довольно трудоемкий, но надежный. Обычно брус не нуждается в дополнительной фиксации к несущим стенам посредством гвоздей или шурупов. Здесь достаточно соединения типа шип-паз, который позволяет «ходить» элементам конструкции во время усадки дома.

  • Для достижения горизонтального уровня под конец бруса подкладываются планки из досок. Использовать щепки нельзя – они быстро сгниют и конструкция перекрытия перекосится.
  • Если деревянные балки предназначаются для установки на стены из кирпича, бетонных блоков и прочих каменных материалов, то концы бруса оборачиваются в рубероид. Таким образом, защищая древесину от конденсата, а значит и от преждевременного гниения.
  • Пустоты в гнездах с наружной стороны заполняются паклей, джутовым волокном, монтажной пеной или песчано-цементным раствором.

Устройство цокольного перекрытия из бруса

  • В нижнем венце дома вырубаются пазы, под соответствующие размеры подгоняется конец бруса. Подготовленные элементы укладываются в гнезда. Ребра, образованные балками проверяются на горизонтальность при помощи уровня. Все опоры должны находиться в одной плоскости, в противном случае нагрузка на перекрытие будет распределяться неравномерно.
  • После усадки строения, проверяются все конструктивные элементы. Если имеются изменения, то их устраняют путем стесывания или подкладывания клиньев. После этого балки можно надежно фиксировать болтами, шурупами, скобами или металлическими уголками.
  • После этого полы утепляют, используя пенопласт, минеральную вату или другие теплоизоляционные материалы. Поверх них расстилается пароизоляционная мембрана и ведется подготовка к настилу чистового пола.

Устройство подвального перекрытия из бруса

  • Монтаж балок производится таким же образом, как и для цоколя. Разница заключается в толщине используемой каменной или стекловолоконной ваты. А также в дополнительном слое пароизоляции, здесь мембрана укладывается с обеих сторон перекрытия.

  • Особая роль отводится вентиляции подвального помещения, именно она предотвращает появление сырости, и как следствие неприятного запаха в жилых комнатах.

Устройство межэтажного перекрытия из бруса

  • После врезки балок в гнезда капитальных стен, низ перекрытия подшивается влагостойкой фанерой. В образованное пространство засыпаются легкие сыпучие материалы (керамзит, опилки, хорошо просушенный песок), можно уложить маты минеральной ваты или листы пенопласта.
  • Далее наполнитель накрывается пароизоляционной пленкой и застилается панелями ДВП или ДСП, на которые осуществляется настил напольных покрытий.

Устройство чердачного перекрытия из бруса

  • Крепеж балок может быть как наружным, так и внутренним. В первом случае используют различные подрубки древесины. Применяя подобные соединения необходимо помнить, что допускается подрубка не более чем на ¼ толщины бруса. Крепеж в полдерева недопустим, в точке подпила могут образоваться продольные трещины, которые значительно снижают жесткость балки.
  • При внутреннем соединении торец бруса спиливается под углом 45-60º и закладывается в пазы несущих стен. Глубина закладки должна равняться не менее чем 10 см. Выемки в деревянных стенах делаются немного больше сечения закладываемого бруса. Это дает возможность деревянным элементам не деформироваться при изменениях температур.
  • Глухая заделка в каменные стены неприемлема – в гнезде должен быть относительно свободный воздухообмен. Снизить потерю тепла через данные точки можно заделав пространство минеральной ватой, джутом или паклей. Таким образом мостики холода будут ликвидированы, но при этом не создаются препятствия для прохождения воздуха.
  • Здесь в качестве балок можно использовать клееный брус и оставить его на всеобщее обозрение. Снизить потерю тепла можно сделав фальш-пол со стороны чердачного помещения. В полученные ячейки укладывается утеплитель, который накрывается пароизоляционной пленкой.

Утепление и звукоизоляция перекрытия из бруса

  • При формировании перекрытий между этажами необходимо использовать звукоизоляционные материалы, которые способны заглушить 2 вида шума – воздушный (голоса людей, звук телевизора и т. д.) и ударный (стук падающих предметов, беготня ребятни).
  • С этими задачами справится жесткая минераловатная плита на базальтовой основе плотностью не менее 45 кг/м³. Этот материал в данном контексте выступает и в роли теплоизоляции. Мембрана в таких случаях укладывается со стороны более теплого помещения.
  • Снизить потери тепла через подвальное, цокольное или мансардное пространство, можно также посредством укладки каменной ваты, толщина которой зависит от климатических особенностей региона. Чем выше коэффициент теплопроводности используемого материала, тем больше толщина утеплителя.

  • Чердачное перекрытие обустраивается следующим образом: со стороны жилой комнаты расстилается пароизоляционная мембрана и закрепляется строительным степлером непосредственно на балки.
  • Если используется фольгированный материал, то блестящая поверхность должна смотреть вниз. В пространство между брусьями укладывается теплоизоляция, которую следует накрыть ветрозащитным материалом.
  • Схема устройства теплоизоляции для перекрытий, разделяющих цокольное пространство или подвальное помещение от жилых комнат, выглядит следующим образом: на черновой пол укладывается утеплитель, затем расстилается пароизоляционный материал и монтируется дощатый настил.

Правильно рассчитав технические характеристики балок, и соблюдая нехитрые правила, строительство отдельных элементов дома, в частности перекрытий, не создаст какие-либо трудности.

Определение нагрузки

Размер бруса для перекрытия между этажами определяется той нагрузкой, которую конструкцию должна выдержать. Одно дело – необитаемый чердак, выполняющий роль воздушной прослойки между крышей и жильем, и совсем другое – мансарда, где совокупный вес мебели, людей, бытовой техники и утепления может достигать значительных величин.

Общая нагрузка составляет сумму массы всех объектом и вес самой конструкции.

Для нежилого чердака расчет будет приблизительно таким:

  • если помещение не используется в качестве склада, а в теплоизолятор применялся легкий – минеральная или базальтовая вата, пенополистирол, то собственная нагрузка принимается за 50 кг/кв. м;
  • по СНиП стандартная нагрузка во время эксплуатации нежилого чердачного помещения составляет 70*1.3=90 кг/кв. м, с учетом коэффициента запаса;
  • соответственно, общая нагрузка вычисляется как 50+90=130 кг/кв. м. На практике величину тут же увеличивают до 150, чтобы обеспечить запас прочности.

Если на чердаке складывают и хранят старые вещи, вплоть до мебели, если используется тяжелый утеплитель, и также при облицовке потолка тяжелым отделочным материалом, эксплуатационную нагрузку увеличивают до 150.

  • Соответственно: 50+150*1,3=245 кг/кв. м.

Сделать межэтажные перекрытия в доме из бруса рекомендуется и в тех случаях, когда второй этаж представляет собой жилую мансарду. Однако при вычислениях необходимо учитывать вес мебели, пола на втором этаже, перегородок, если таковые будут, и совокупный вес постоянных обитателей.

  • Как правило, общая нагрузка составляет 300–150 кг/в. м.
Читать еще:  Балки перекрытия из ОСП своими руками

Если второй этаж состоит из жилых, отапливаемых, активно используемых помещений, то общая нагрузка составит не менее 400 кг/кв. м. Определение сечения бруса как клееного, так и из массива, проводится исходя из полученных величин.

Клееные конструкции

Довольно часто при малоэтажном строительстве применяется клееный брус. Его отличает много преимуществ при сравнении с другими строительными материалами, что позволяет использовать его как элемент конструкции.

Балки из клееного бруса применяются для сооружения перекрытий при возведении не только деревянных зданий, но и домов из других материалов. Это хорошая альтернатива железобетонным конструкциям, особенно для перекрытия больших пролетов при сооружении просторных помещений. Несмотря на длину, эти конструктивные элементы имеют высокую прочность и небольшой удельный вес. Монтаж их не вызывает никаких трудностей благодаря высокой точности конструкции. Их использование дает возможность значительно сократить время строительства и сэкономить средства. У клееных деревянных конструкций отсутствуют усадка и растрескивание, они устойчивы к агрессивным средам и имеют высокую сейсмоустойчивость.

Эти же балки часто используются и для изготовления стропил. При проведении различных расчетов нужно пользоваться коэффициентами, предназначенными для клееных конструкций.

Чтобы произвести балки, пиломатериал вначале распускается на ламели. Затем их сушат, обрабатывают и склеивают двухкомпонентным конструкционным клеем. За счет сращивания досок можно достигнуть максимальной длины до 18000 мм. Склеивание большого числа ламелей позволяет получить наибольшую толщину — 300 мм. При склеивании соблюдается следующий принцип: волокна соседних элементов должны располагаться в противоположных плоскостях. Это позволяет снять напряжение в балках перекрытий и стропил. Такой способ производства дает возможность сохранить надолго форму крыши дома, а также предохранить от прогибов межэтажные перекрытия даже при значительных нагрузках.

Необходимо отметить и некоторые недостатки клееного бруса. Поскольку в нем имеется клеящий состав, этот материал не может считаться экологически чистым. Если при производстве был использован некачественный пиломатериал, то во время эксплуатации можно столкнуться со значительной усадкой и последующим перекосом перекрытий. Главное, клееные балки имеют ограниченный срок эксплуатации (не более 20 лет).

Расчеты

Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:

  • длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
  • расстояние между балками (их шаг);
  • нагрузка на конструкцию.

Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка — это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется — такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

  • Mmax = (q*l2)/8;
  • Wтреб = Мmax/130.

В этих формулах q — это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.

Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.

Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.

Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать

Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.

Самостоятельное изготовление клееного элемента

Существует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:

  • соединение трёх элементов в одну конструкцию;
  • склеивание двух деталей в форме символа Z;
  • соединение ламелей с использованием специальных элементов, металлических вставок.

Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки.

Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы.

Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней).

Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

  • замерить пролет, который они будут перекрывать;
  • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
  • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
  • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм.

При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся.

Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м.

Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации.

Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:

70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:

Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кгм 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .

В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:

50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .

При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .

В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м 2 .

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

Читать еще:  Правила анкеровки плит перекрытия

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м.

Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.

Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Таблица 1

Рекомендуемое сечение балок из бруса (s x h), в зависимости от шага их укладки и перекрываемого пролета, при общей расчетной нагрузке 350-400 кг/м 2 (междуэтажные перекрытия), мм:

ШагПролет2,03,04,05,06,0
0,675х10075х200100х200150х200150х225
1,075х150100х175125х200150х225175х250

Таблица 2

Рекомендуемое сечение балок перекрытия из досок и бруса при шаге 1 м, перекрываемом пролете 3-6,0 м и общей нагрузке от 150 до 300 кг/м 2 (чердачное или междуэтажное перекрытие), мм:

Нагрузка, кг/м 2 \ Пролет, м3,04,05,06,0
15050х14060х18080х200100х220
20050х16070х180100х200140х220
25060х16070х200120х200160х220
30070х16080х200120х220200х220

Таблица 3

Рекомендуемый минимальный диаметр деревянных балок перекрытия из бревен (круглого сечения) при шаге 0,6-1 м, пролете 2-6 м и нагрузке 400 кг/м 2 , мм:

Шаг,м/Пролет23456
0,6110140170200230
1,0130170210240270

Таблица 4

Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

Подбирая сечение таким упрощенным способом, лучше подстраховаться и выбрать его с запасом или округлять значения в большую сторону.

Расчет деревянных балок междуэтажного перекрытия видео:

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.
  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. По типу сечения включают следующие виды пиломатериалов:

  • прямоугольные;
  • квадратные;
  • круглые;
  • овальные;
  • двутавровые.

Самые распространённые – балочные перекрытия прямоугольного сечения. Их легко устанавливать и такие балки будут служить лагами для обустройства полов. При монтаже прямоугольных балок их устанавливают вертикально широкой частью, так как с увеличением высоты повышается прочность конструкции.

Для чердачных перекрытий часто используют круглые балки или оцилиндрованные брёвна. Такие балки имеют хорошую прочность и устойчивость на прогиб.

Наиболее крепкие и функциональные – двутавровые балки перекрытия.

Перекрытие брусом

Назначение и разновидности

Перекрытие брусом по двутавру в качестве промежуточного соединения.

Брус для перекрытий используется в качестве несущих балок, которые передают нагрузку от всех находящихся в помещении предметов, включая собственный вес перекрытия, стенам сооружения. Эти балки служат опорой для половых лаг и основой для отделочного покрытия потолка.

Таким образом, мы видим, что перед нами конструкционный элемент, грамотное использование которого требует правильного расчета таких параметров, как:

  • сечение бруса для перекрытия . Важно подобрать ширину и высоту сечения, а также их соотношение;
  • длина балки по отношению к ее сечению . Существует максимальная длина перекрытия из бруса, и обычно она не превышает 6 метров, так как деревянный материал не может надежно справляться с пролетами больших размеров;
  • шаг расположения несущих элементов по перекрываемой площади ;
  • влажность пиломатериала . Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия;
  • порода древесины , используемая при изготовлении балок. Чаще всего это сосна;
  • качество пиломатериала . Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов;
  • наличие, степень и состав обработки древесины защитными комплексами , включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды.

На фото – перекрытие первого этажа.

Для сооружения межэтажных конструкций обычно используют массивный четырехкантный материал из сосны северных пород. Наиболее популярные сечения – 100х100 мм, 150х100 мм, 150х150 мм, 200х150 мм, 200х200 мм.

Считается, что наибольшей несущей способностью обладают детали, высота которых превышает ширину как 7:5, а длина превышает высоту примерно в 24 раза.

Важно!
Назначение бруса для междуэтажных перекрытий – это принятие, распределение и передача нагрузок от веса людей, предметов и собственного веса несущим стенам дома или квартиры.

Размер и прочие параметры зависят от ожидаемых нагрузок.

Если говорить о разновидностях, то на практике применяют такие типы:

  1. Массивный пиломатериал. Обычно это хвойные породы: сосна, лиственница, пихта, ель, кедр. Отличаются высоким содержанием смол и стойкостью к влаге, достаточно высокой прочностью и доступностью, особенно в регионах с большими площадями лесов (Россия, Белоруссия, Канада, США, Скандинавские страны, Украина и т.д.).
  2. Клееный брус для перекрытий. Производится из ламелей (досок) радиального распила, которые склеивают с встречным направлением волокон. Цена таких балок высока, но их прочность, надежность и долговечность вне конкуренции.
  3. Сборный из досок. Если поставить на ребро две или более доски сечением 150х30 мм и сбить их гвоздями в шахматном порядке, то в результате мы получим даже более прочный аналог массива сечением 150х50 мм. Такой способ часто применяется в дачном строительстве.
  4. Современные клееные материалы в виде двутавров и прочих конструкционных деталей, спрессованные из стружки, ламелей, фрагментов и других отходов деревообработки. Прочны, практичны, но весьма дороги.

Инструкция по сборке бруса из доски.

Важно!
Для стандартных перекрытий жилых домов достаточно использовать обычный массивный или сборный из досок брус рассчитанного сечения из сосны.

Расчёт параметров

Перед тем как решить, какой брус использовать для перекрытия 5 метров, необходимо рассчитать ряд параметров.

Перед тем как перейти непосредственно к практическим работам, следует рассчитать все параметры балок, которые будут нести нагрузку от перекрытий. Для этого нам понадобятся такие величины:

Для этого длину разделим на 24 (найдем, какой брус использовать для перекрытия 6 метров) – 6000/24 = 250 мм, теперь (250х7) /5 = 178.6, округляем в большую сторону и получаем перекрытие пролета 6 метров брусом с сечением 250х180 мм.

Для чердачного пола используют не такие толстые брусья, как для жилого.

Важно!
В частном строительстве при относительно небольших объемах особо точные расчеты не проводят, а пользуются общепринятыми табличными параметрами, округлёнными в большую сторону.
Также удобно считать с помощью специальных онлайн-калькуляторов.

Заключение

Во многих случаях межэтажные конструкции из бруса могут быть единственно возможным решением, особенно при строительстве каркасных и бревенчатых домов. Так же они всегда используются при возведении строений из пено и газобетона, поскольку несущие характеристики этого строительного материала не предусматривают перекрытий из более тяжёлых конструкций, к примеру, таких как железобетон.

Кроме того, деревянные перекрытия имеют достаточно долгий срок службы, который может быть долее 50 лет, а в случае необходимости его сравнительно легко можно отремонтировать. Для этого достаточно разобрать небольшой участок пола, извлечь повреждённые элементы и заменить их на новые. Такой ремонт может занять всего несколько часов и не доставит больших неудобств жильцам дома.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector