Mebelgeometry.ru

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

Пролет балок перекрытия в деревянном доме

Виды деревянных балок для перекрытий, расчёт длины, монтаж

Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.

Межэтажное перекрытие деревянными балками

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

  • соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
  • хорошая прочность и жесткость;
  • пожарная безопасность;
  • отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

Типы межэтажных перекрытий

По назначению перекрытия делятся на:

  • межэтажные;
  • чердачные;
  • подвальные (цокольные).

Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50–100 кг/м 2 .

Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.

Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие

Конструкция перекрытий также может быть различной:

  • с открытыми и скрытыми балками;
  • с различными типами несущих балок;
  • с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.

Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.

На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.

а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок

Инструкция к калькулятору

Наш сервис предоставляет на выбор два вида расчета однопролетных балок перекрытия. В первом случае, вам предлагается рассчитать сечение балки при известном шаге между ними, во втором случае, вы можете узнать рекомендуемое значение шага между балками при выбранных характеристиках сечения. Разберем работу калькулятора на примере, когда ваша задача заключается в нахождении сечения балки.

Для расчета вам понадобится знать ряд обязательных начальных параметров. В первую очередь это характеристики самой балки:

  • ширина сечения (толщина), мм;
  • длина пролета балки (на изображении BLN), м;
  • вид древесины (сосна, ель, лиственница…);
  • класс древесины (1/К26, 2/К24, 3/К16);
  • пропитка (есть, нет).

В случае, если вы не знаете толщину предполагаемой балки, в первом блоке следует выбрать пункт «Известно соотношение высоты сечения балки к её ширине — h/b» и указать значение 1,4. Эта наиболее оптимальная величина, которая получена эмпирическим методом и указывается во многих справочниках.

Затем нужно указать условия, в которых будет эксплуатироваться перекрытие:

  • температурный режим ( 50 °C);
  • влажностный режим;
  • присутствуют постоянные повышенные нагрузки или нет.

После этого, сконфигурируйте конструкцию и заполните поля калькулятора:

  • длина стены дома по внутренней стороне, м;
  • шаг между балками, см;
  • полная длина балки (на изображении BFL), м;
  • нагрузка на балку, кг/м 2 ;
  • предельный прогиб в долях пролета.

При необходимости впишите стоимость одного кубометра древесины, для того чтобы узнать общую стоимость всех пиломатериалов.

Также, обратим внимание, что обычно шаг балки не делают меньше 0,3 м, так как это нецелесообразно с экономической точки зрения и больше 1,2 м, так как возможен прогиб чернового пола со всеми вытекающими последствиями.

Когда вы нажмете кнопку «Рассчитать», сервис произведет расчет балки онлайн и выведет на экране рекомендуемые значения сечения подобранной балки.

Кроме того, в блоке «Результаты расчета» вы сможете узнать:

  • параметры балки при расчете на прочность;
  • параметры балки при расчете на прогиб;
  • максимальный прогиб балки, см.

Квалифицированный расчет перекрытия по деревянным балкам — залог долговечности сооружения и безопасность для вашей семьи.

Технология устройства деревянного перекрытия

Этап #1. Установка балок перекрытия

Чаще всего балки устанавливают с заведением их в пазы стен. Такой вариант возможен, когда монтаж перекрытия ведется на стадии строительства дома.

Процесс монтажа в этом случае выполняется следующим образом:

1. Балки покрывают антисептиками и антипиренами. Это необходимо, чтобы снизить склонность деревянных конструкций к гниению и обеспечить пожаробезопаснос ть.

2. Концы балок подрезают под углом 60°, выкрашивают их битумной мастикой и оборачивают рубероидом в 2 слоя (для гидроизоляции). При этом торец должен остаться открытым, для свободного выхода через него водяных паров.

3. Начинают монтаж с установки двух крайних балок, которые размещают на расстоянии 50 мм от стен (минимум).

Брусья заводят в «гнезда» на 100-150 мм, оставляя вентиляционный зазор между древесиной и стенами не менее 30-50мм.

4. Для контроля горизонтальности балок устанавливают по их верхней плоскости на ребро длинную доску, а поверх нее – пузырьковый уровень. Чтобы выровнять балки по уровню, применяют деревянные плашки разной толщины, которые подкладывают в нижнюю часть паза на стене. Плашки предварительно должны быть обработаны битумной мастикой и высушены.

5. Чтобы исключить скрип балки и перекрыть доступ холодного воздуха, зазор заполняют минеральным утеплителем или паклей.

6. По уложенной контрольной доске выкладывают остальные, промежуточные, балки. Технология их заведения в гнезда стен такая же, как и при монтаже крайних балок.

7. Каждая пятая балка дополнительно закрепляется к стене при помощи анкера.

Когда дом уже построен, то установку балок для перекрытия проще выполнить с помощью металлических опор. В этом случае процесс монтажа таков:

1. Балки пропитывают антипиренами и антисептиками.

2. На стенах, на одном уровне, в соответствии с рассчитанным шагом балок, фиксируют опоры (уголки, хомуты, кронштейны). Крепление выполняют саморезами или шурупами, вкручивая их в отверстия опор.

3. Балки укладывают на опоры и фиксируют их саморезами.

Этап #2. Крепление черепных брусков (при необходимости)

Если удобнее настилать «пирог» конструкции перекрытия сверху, то есть со стороны второго этажа, по кромкам балок с обеих сторон набивают черепные бруски с сечением 50х50 мм. Нижняя часть брусков должна идти вровень с поверхностью балок. Черепные бруски необходимы для того, чтобы укладывать на них доски наката, являющиеся черновой основой для потолка.

Без черепных брусков можно обойтись, если подшивать доски наката снизу, со стороны первого этажа. В этом случае их можно крепить непосредственно на балки, с помощью саморезов (гвозди не подходят, так как их сложно забивать вертикально в потолок).

Этап #3. Крепление досок наката для черновой основы потолка

При монтаже со стороны второго этажа на черепные бруски гвоздями или саморезами закрепляют доски наката (возможно использование OSB, фанеры).

При креплении наката со стороны первого этажа, доски закрепляют на балках снизу при помощи саморезов. При необходимости проложить между балками толстый слой утеплителя или звукоизоляционно го материала, вариант подшивки досок снизу предпочтителен. Дело в том, что черепные бруски «съедают» часть межбалочного пространства, а без их применения толщину перекрытия можно полностью заложить изоляционным материалом.

Этап #4. Укладка пароизоляции (при необходимости)

Пароизоляцию закладывают в конструкцию перекрытия перед утеплителем (который также может выполнять функции звукоизолятора), если есть риск попадания в него пара или возникновения конденсата. Это происходит, если перекрытие устраивают между этажами, первый из которых отапливаемый, а второй – нет. Например, над первым жилым этажом обустраивают неотапливаемую мансарду или чердак. Также пар в утеплитель перекрытия может проникнуть из влажных помещений первого этажа, например, из кухни, ванной, бассейна и т.п.

Пароизоляционную пленку укладывают поверх балок перекрытия. Полотна настилают внахлест, заводя края предыдущего полотна на последующее на 10 см. Стыки проклеивают строительным скотчем.

Этап #5. Устройство теплоизоляции или звукоизоляции

Между балками сверху укладывают плитные или рулонные тепло- или звукоизоляторы. Необходимо избегать щелей и пустот, материалы должны плотно прилегать к балкам. По этой же причине нежелательно применять обрезки, которые приходится стыковать между собой.

Читать еще:  Наращивание балок перекрытия по длине

Чтобы снизить возникновение ударных шумов в перекрытии (при жилом верхнем этаже), по верхней поверхности балок укладывают полосы звукоизолятора толщиной минимум 5,5 мм.

Этап #6. Укладка гидроизоляционно й пленки

Поверх тепло- или звукоизоляционно го слоя укладывают гидроизоляционну ю пленку. Она служит для препятствия проникновения влаги с верхнего этажа в изолирующий материал. Если верхний этаж будет нежилым, то есть мыть полы там никто не будет и проникновение атмосферной влаги тоже будет исключено, гидроизолирующую пленку можно не использовать.

Гидроизоляционну ю пленку укладывают полотнами, внахлест на 10 см. Стыки проклеивают скотчем для предупреждения проникновения влаги в конструкцию.

Этап #7. Крепление досок (фанеры, OSB) для чернового пола

По балкам сверху нашивается черновая основа для пола второго этажа. Можно использовать обычные доски, OSB или толстую фанеру. Крепление выполняют при помощи саморезов или гвоздей.

Этап #8. Обшивка перекрытия снизу и сверху финишными покрытиями

Поверх черновой основы снизу и сверху перекрытия можно укладывать любые подходящие материалы. На верхней стороне перекрытия, то есть на полу второго этажа, устраивают покрытия из ламината, паркета, ковролина, линолеума и т.д. При обустройстве пола нежилого чердака, черновые доски можно оставить без обшивки.

На нижней поверхности перекрытия, которая служит потолком для первого этажа, нашивают потолочные материалы: деревянную вагонку, пластиковые панели, гипсокартонные конструкции и т.п.

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.

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.
Читать еще:  Вальмовая крыша с опорой на балки перекрытия

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.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,30,40,50,6
240Балка ICJ-240W4,954,504,163,93
300Балка ICJ-300W5,805,354,964,70
360Балка ICJ-360W5,805,805,755,38
400Балка ICJ-400W5,805,805,805,80
240Балка ICJ-240L5,454,954,554,30
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм6,055,505,104,80
300Балка ICJ-300L6,505,905,455,15
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм7,206,556,105,75
360Балка ICJ-360L7,456,756,305,90
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм8,307,507,006,60
400Балка ICJ-400L8,107,356,806,40
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм10,009,058,407,90
500Балка ICJ-500L9,608,708,057,60
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм10,609,608,958,40
600Балка ICJ-600L11,009,959,258,70
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм12,0011,0010,209,60

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Деревянные перекрытия имеют следующую конструкцию: основой служат балки, закрытые снизу и сверху листовым или погонажным материалом: досками, ДСП, ДВП, фанерой. Между слоями деревянной подшивки, в зависимости от назначения перекрытия, укладывают слои тепло-, паро- и гидроизоляции.

Листы или доска подшивается к балкам снизу. На них кладется слой утеплителя (минеральная вата, пенопласт, керамзитовые или шлаковые засыпки).

Защита от пара (пленка полиэтиленовая или пропиленовая) располагается либо поверх этого слоя, либо под ним, в зависимости от расположения перекрытия.

В качестве гидроизоляции, которая кладется на подшивку, используется обычно рубероид или аналогичные материалы. Сверху пирог деревянного перекрытия закрывается полом.

Деревянные перекрытия имеют достоинства и недостатки

Преимущества:

  • эстетичный внешний вид;
  • быстрота монтажа;
  • легкий вес;
  • простота ремонта.

К минусам использования дерева по отношению к металлическим и железобетонным аналогам можно отнести:

  • пожароопасность;
  • меньшая прочность;
  • низкая устойчивость к влаге, перепадам температур и подверженность к воздействию грибка и живых организмов.

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.

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:

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector